Understanding Co roles towards developing Co-free Ni-rich cathodes for rechargeable batteries

阴极 材料科学 电池(电) 降级(电信) 纳米技术 掺杂剂 工程物理 化学工程 冶金 光电子学 电气工程 工程类 兴奋剂 功率(物理) 物理 量子力学
作者
Tongchao Liu,Lei Yu,Jiajie Liu,Jun Lü,Xuanxuan Bi,Alvin Dai,Matthew Li,Maofan Li,Zongxiang Hu,Lu Ma,Duan Luo,Jiaxin Zheng,Tianpin Wu,Yang Ren,Jianguo Wen,Feng Pan,Khalil Amine
出处
期刊:Nature Energy [Springer Nature]
卷期号:6 (3): 277-286 被引量:446
标识
DOI:10.1038/s41560-021-00776-y
摘要

Current bottlenecks in cobalt (Co) supply have negatively impacted commercial battery production and inspired the development of cathode materials that are less reliant on Co. However, complete Co elimination is prevented by the lack of fundamental understanding of the impact of Co on cathode capacity and structural stability, as well as the lack of effective substitute components in practice. Here we investigate the roles of Co in purposely designed systems that include both Co-rich and Mn-substituted Co-free cathodes. Our results affirmed that Co plays an undeniable role in fast capacity and/or structural degradation, and found that Co is more destructive than Ni at high potentials, which offers unexpected but encouraging perspectives for Co reduction. Moreover, Mn substitution effectively alleviates the destructive effects of Co and enables a high potential functionality. With these fundamental discoveries, we demonstrated a series of LiNiαMnβXγO2 (X = single or multiple dopants) as a promising candidate for Co-free cathodes. Reduction on cobalt reliance is an urgent requirement in the development of sustainable cathode materials for Li-ion batteries. Here the authors analyse the roles of cobalt and its interplay with other ions in high-nickel layered oxides, and deduce a material formula for promising cobalt-free cathodes.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
zxx发布了新的文献求助10
1秒前
Freddy完成签到 ,获得积分10
1秒前
tulips完成签到 ,获得积分10
1秒前
洁净的天德完成签到,获得积分10
2秒前
Sunsets完成签到 ,获得积分10
2秒前
隔水一路秋完成签到,获得积分10
3秒前
amanda完成签到,获得积分10
4秒前
Cc完成签到 ,获得积分10
4秒前
飞云发布了新的文献求助30
5秒前
刘传宏完成签到,获得积分10
5秒前
dujinjun完成签到,获得积分10
6秒前
zuoyou完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
ww完成签到,获得积分10
6秒前
tomorrow完成签到,获得积分10
7秒前
慕青应助ju00采纳,获得10
7秒前
9秒前
柒tt完成签到,获得积分10
9秒前
haozi完成签到,获得积分10
11秒前
开心的眼睛完成签到,获得积分10
12秒前
甜美的芷完成签到,获得积分20
12秒前
ding应助爱看文献的小朱采纳,获得10
13秒前
yaowenjun完成签到,获得积分10
14秒前
玉米侠完成签到 ,获得积分10
15秒前
DreamRunner0410完成签到,获得积分10
16秒前
Orange应助甜美的芷采纳,获得10
17秒前
龙抬头完成签到,获得积分10
17秒前
亮亮完成签到,获得积分10
17秒前
托托完成签到,获得积分10
18秒前
qpzn完成签到,获得积分10
18秒前
Panacea完成签到 ,获得积分10
18秒前
浮游应助霸气咖啡豆采纳,获得10
18秒前
开心的小熊猫完成签到,获得积分10
19秒前
莫愁完成签到,获得积分10
19秒前
不能吃太饱完成签到 ,获得积分10
19秒前
21秒前
zhangxin完成签到,获得积分10
21秒前
Whenryuan完成签到 ,获得积分10
21秒前
鹿笙完成签到 ,获得积分20
21秒前
打倒方块完成签到 ,获得积分10
24秒前
高分求助中
Encyclopedia of Immunobiology Second Edition 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
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 5584888
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4668769
关于积分的说明 14771947
捐赠科研通 4616207
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2530267
邀请新用户注册赠送积分活动 1499111
关于科研通互助平台的介绍 1467590