High performance of Co-free LiNi Mn1-O2 cathodes realized by nonmagnetic ion substitution for Li-ion batteries

电化学 离子 阴极 材料科学 锂(药物) 降级(电信) X射线光电子能谱 化学 化学工程 电极 物理化学 有机化学 内分泌学 工程类 电信 医学 计算机科学
作者
Honglin Yan,Yuan Ha,Ye Tao,Xiaoya Gao,Xiangting Yue,Zhimin Li
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:465: 142926-142926 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.142926
摘要

Ni-rich LiNixMn1-xO2 cathodes have been extensively probed to resolve the electrochemical performance degradation in the absence of Co3+ compared to LiNixCoyMn1-x-yO2 cathodes for lithium-ion batteries. Herein, LiNi0.6Mn0.4O2 (NM64) and a series of nonmagnetic Al3+ ions substituted NM64 cathode materials are designed and prepared via a sol–gel route. It is found that the inferior electrochemical performance of NM64 derives from the magnetic frustration arising from Mn ions and the unstable Mn3+ ions, which will lead to severe Li/Ni mixing, and weak structural and interfacial stabilities of the cathode. The superconducting quantum interference device (SQUID) analysis proves that the nonmagnetic Al3+ ion can lower the Li/Ni disorder in NM64 cathode by relieving magnetic frustration. Moreover, the dQ/dV and XPS analyses confirm that both structural and interfacial stabilities are enhanced for NM64 cathode owing to Al3+ substitution, contributing to fewer byproducts after a long cycle. Consequently, LiNi0.582Mn0.388Al0.03O2 cathode delivers a high discharging capacity of 179 mAh g−1 at 1.0C with a capacity retention of 87.6% after 100 cycles. This study not only gives an in-depth understanding of the mechanism of electrochemical performance degradation for NM64 cathode, but also demonstrates an efficient solving approach through Al3+ complementary substitution.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
kong发布了新的文献求助10
刚刚
simoneum发布了新的文献求助30
刚刚
nn完成签到,获得积分10
刚刚
上官若男应助zfm采纳,获得10
1秒前
彭于晏应助林菲菲采纳,获得10
1秒前
2秒前
2052669099应助蔡源采纳,获得10
3秒前
hlw发布了新的文献求助10
5秒前
九号完成签到 ,获得积分10
5秒前
Crystal发布了新的文献求助10
6秒前
crowcrow发布了新的文献求助10
6秒前
janevava发布了新的文献求助30
7秒前
QL完成签到,获得积分10
7秒前
gzslwddhjx发布了新的文献求助10
8秒前
popo就是康安叽完成签到,获得积分10
10秒前
海蓝云天应助chenhuairou采纳,获得50
10秒前
SciGPT应助hlw采纳,获得10
10秒前
周博士完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
爱喝水的乌鸦完成签到 ,获得积分10
14秒前
Selenge完成签到,获得积分10
14秒前
kkk关闭了kkk文献求助
14秒前
janevava完成签到,获得积分10
14秒前
文章快快来完成签到,获得积分10
15秒前
午夜太阳完成签到 ,获得积分10
15秒前
zhengguibin完成签到 ,获得积分10
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
Tian发布了新的文献求助30
16秒前
pluto发布了新的文献求助10
17秒前
执着乐双完成签到,获得积分10
17秒前
烟花应助archer01采纳,获得10
17秒前
大个应助mtj采纳,获得30
18秒前
RTena.完成签到,获得积分10
18秒前
飞飞应助Sove采纳,获得10
19秒前
cmy完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Short-Wavelength Infrared Windows for Biomedical Applications 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6060919
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7893249
关于积分的说明 16305086
捐赠科研通 5204876
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2784583
邀请新用户注册赠送积分活动 1767133
关于科研通互助平台的介绍 1647351