Enhancing the stabilities and electrochemical performances of LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 cathode material by simultaneous LiAlO2 coating and Al doping

材料科学 电化学 阴极 涂层 煅烧 化学工程 氧化物 兴奋剂 氢氧化物 电极 氧化钴 试剂 锂(药物) 纳米技术 冶金 化学 工程类 内分泌学 物理化学 催化作用 医学 生物化学 光电子学
作者
Yongjiang Sun,Zhedong Liu,Xiaochun Chen,Xiaoping Yang,Fuwei Xiang,Wen Lu
出处
期刊:Electrochimica Acta [Elsevier]
卷期号:376: 138038-138038 被引量:45
标识
DOI:10.1016/j.electacta.2021.138038
摘要

Superior environmental and thermal stabilities and well-defined electrochemical performances of lithium nickel cobalt manganese oxide cathode materials are needed for next-generation high-performance and safe lithium-ion batteries, to which appropriate modification means have been proven to be crucial for enhancing the properties for these materials. Herein, we develop a facile in-situ approach to co-modify LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 (NCM523) cathode material with simultaneous lithium aluminum oxide (LiAlO2) coating and Al doping. Without any additional steps and reagents, the co-modification begins during the preparation of the hydroxide precursor of NCM523 and ends upon the calcination of the cathode material. Combining the synergistic effects from LiAlO2 coating and Al doping, the resultant Al-modified NCM523 possesses a robust protective layer as well as a well-ordered layered structure with enlarged lattice spacing, restrained cation mixing, and concentration-gradient-distributed Ni, thus exhibiting significantly enhanced environmental and thermal stabilities and electrochemical performances over its pristine counterpart. At a high active material content of 94.0 wt.% and a high mass loading of 19.5 mg cm−2 for the testing electrode, the optimized Al-modified NCM523 shows a high discharge capacity (168.4 mAh g−1 at 0.1 C), a high rate capability (capacity retains 67.8% at 3.0 C vs. 0.1 C), and a long cycle life (capacity retains 62.3% after charge / discharge at 0.5 C for 120 cycles). Reasonably, the unique in-situ co-modification approach developed in the present work can be applied for other NCMs with simultaneous LiAlO2 coating and Al doping. More broadly, apart from Al, this approach may be further extended to utilize other modification chemistries to co-modify NCMs and other cathode materials in situ for enhancing their stabilities and electrochemical performances.

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
D调的华丽完成签到,获得积分10
刚刚
XX发布了新的文献求助10
刚刚
成就凡双应助STP顶峰相见采纳,获得20
刚刚
1秒前
Cassiopiea19发布了新的文献求助10
1秒前
儒雅非笑发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
三寸光阴完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
知然完成签到,获得积分20
3秒前
somajason完成签到,获得积分10
3秒前
任性的岱周完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
sun完成签到,获得积分10
4秒前
H丶化羽发布了新的文献求助10
4秒前
月是故乡明完成签到,获得积分10
4秒前
小毛豆发布了新的文献求助50
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
cc完成签到,获得积分10
5秒前
BaiX发布了新的文献求助10
5秒前
淡然钢铁侠完成签到,获得积分10
5秒前
Yamila完成签到,获得积分10
5秒前
少年应助MNing采纳,获得10
5秒前
隐形曼青应助mei采纳,获得10
5秒前
六便士发布了新的文献求助10
6秒前
dspan发布了新的文献求助10
6秒前
王欣完成签到 ,获得积分10
6秒前
hdd完成签到,获得积分10
6秒前
谷中青完成签到,获得积分10
6秒前
传奇3应助顺利毕业采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
墨扬完成签到,获得积分10
7秒前
乐一李完成签到 ,获得积分10
8秒前
JMrider完成签到,获得积分10
8秒前
小居同学完成签到,获得积分10
8秒前
温暖的寻雪完成签到 ,获得积分10
9秒前
chruse发布了新的文献求助10
9秒前
all完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 12000
(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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5698917
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5127463
关于积分的说明 15223160
捐赠科研通 4853889
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2604380
邀请新用户注册赠送积分活动 1555868
关于科研通互助平台的介绍 1514197