Ti Doping Decreases Mn and Ni Dissolution from High-Voltage LiNi0.5Mn1.5O4 Cathodes

阴极 材料科学 阳极 电解质 电化学 溶解 锂(药物) 兴奋剂 电池(电) 电极 化学工程 分析化学(期刊) 冶金 电气工程 光电子学 化学 物理 工程类 内分泌学 物理化学 功率(物理) 医学 量子力学 色谱法
作者
Vishnu Sharma,Geetika Bhardwaj,N. Mahendran,A. B.,Pavan Nukala,Naga Phani B. Aetukuri
出处
期刊:ACS Materials Science Au [American Chemical Society]
卷期号:5 (1): 149-158
标识
DOI:10.1021/acsmaterialsau.4c00043
摘要

LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO), with its high operating voltage, is a favorable cathode material for lithium-ion batteries. However, Ni and Mn dissolution and the associated low cycle life limit their widespread adoption. In this work, we investigate titanium doping as a strategy to mitigate Mn and Ni dissolution from LNMO electrodes. We demonstrate bulk doping of Ti in LNMO up to nominal compositions of x = 0.15 in LiNi0.5Mn1.5–xTixO4. Electrochemical characterization shows that titanium doping enhances the cycle life in LNMO-based half- and full cells with a negligible decrease in capacity or rate capability. Half-cells with LiNi0.5Mn1.35Ti0.15O4 cathodes and lithium anodes exhibited a capacity retention of 90% after 300 cycles at 1C. Li4Ti5O12/LiNi0.5Mn1.35Ti0.15O4 full cells with Li4Ti5O12 anodes cycled at 1C rate to 100% depth of discharge retained ∼73% of the original capacity at the end of 1000 cycles. Our work shows that cathode modification strategies could still be used for enhancing the electrochemical performance of high-voltage cathodes, while using conventional Li-ion battery electrolytes. Improving the cathode stability in conjunction with electrolyte modification could enable the development of practical high-voltage Li-ion batteries.

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
2秒前
听海发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
AOtaku发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
wu完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
6秒前
6秒前
一颗苹果发布了新的文献求助30
7秒前
Hello应助认真的豌豆采纳,获得10
7秒前
adgcxvjj应助韶安萱采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
FashionBoy应助苏楠采纳,获得10
10秒前
爆米花应助玛卡巴卡采纳,获得10
10秒前
ZZZ发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
狼啸天应助Richard采纳,获得10
12秒前
善学以致用应助AOtaku采纳,获得10
12秒前
Owen应助小马采纳,获得10
13秒前
听海发布了新的文献求助10
13秒前
高金龙完成签到 ,获得积分10
13秒前
科研通AI5应助bjbmtxy采纳,获得30
14秒前
李伟发布了新的文献求助10
14秒前
六六大顺完成签到,获得积分10
14秒前
小白完成签到 ,获得积分10
14秒前
所所应助zed采纳,获得10
14秒前
adgcxvjj应助wxyllxx采纳,获得10
16秒前
16秒前
Re完成签到,获得积分10
16秒前
科研通AI2S应助dhbt采纳,获得10
18秒前
慕华完成签到 ,获得积分10
18秒前
太渊发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
要减肥的乐双完成签到 ,获得积分10
20秒前
搜集达人应助核桃采纳,获得10
23秒前
24秒前
24秒前
25秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Mechanistic Modeling of Gas-Liquid Two-Phase Flow in Pipes 2500
Structural Load Modelling and Combination for Performance and Safety Evaluation 1000
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 720
電気学会論文誌D(産業応用部門誌), 141 巻, 11 号 510
Typology of Conditional Constructions 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3565922
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3138683
关于积分的说明 9428454
捐赠科研通 2839408
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1560695
邀请新用户注册赠送积分活动 729854
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 717669