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 BV]
卷期号:465: 142926-142926 被引量:28
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
在水一方应助xiaozhang采纳,获得10
刚刚
刚刚
离谱的月亮完成签到,获得积分10
1秒前
正直幻香完成签到,获得积分20
1秒前
忐忑的觅夏完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
zzzz完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
arizaki7发布了新的文献求助10
3秒前
浅梦完成签到,获得积分10
4秒前
blUe完成签到,获得积分10
4秒前
abu发布了新的文献求助10
4秒前
强健的小霸王完成签到,获得积分10
5秒前
飞快的夜天完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
xinyuan发布了新的文献求助10
6秒前
上上签发布了新的文献求助10
7秒前
lyric完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
永恒发布了新的文献求助10
8秒前
汤姆完成签到,获得积分10
8秒前
暗月皇发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
雨洋发布了新的文献求助10
10秒前
俊逸书琴应助csy采纳,获得10
10秒前
Lucas应助认真的梦安采纳,获得10
10秒前
11秒前
徐xp发布了新的文献求助10
11秒前
yael发布了新的文献求助10
11秒前
Seven发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Clinical effects of budesonide oxygen driving atomization on patients with chronic obstructive pulmonary disease at acute exacerbation phase 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7567884
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9147832
关于积分的说明 19562555
捐赠科研通 7153913
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3262957
关于科研通互助平台的介绍 2429034
邀请新用户注册赠送积分活动 2253031