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First-principle study on the structure and stability of LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 doped with metal cations of different valences

兴奋剂 金属 材料科学 理论(学习稳定性) 化学工程 无机化学 化学 冶金 光电子学 计算机科学 工程类 机器学习
作者
Yushan Ma,Chen Liu,Weiyi Zhang,Xinqiong Dai,X. Tang
出处
期刊:Materials Today Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:37: 102020-102020
标识
DOI:10.1016/j.mtchem.2024.102020
摘要

To minimize resource and energy consumption during the impurity removal process in industrial battery preparation and waste battery recycling, we conducted a preliminary study on the differential purification of impurity ions: Na+, Mg2+, Al3+. Utilizing the first-principle calculation, we assessed the impact of ions doping LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 on three factors that influence cycle stability: phase stability, structural changes during cycling, and oxygen vacancy formation. The results indicate that Na-doped exhibits a tendency for phase separation and increases structural changes during cycling, making it unsuitable for retention in the final products. On the other hand, Mg-doped and Al-doped demonstrate excellent phase stability, reduce structural changes during cycling due to the preferential oxidation of Co3+, and inhibit oxygen release. From a cycle stability perspective, they are suitable for inclusion in the final products.
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