Mechanistic Origin for High Structural Stability of Single Crystalline Nickel‐Rich Cathode Materials Via Al and Sm Co‐Doping

材料科学 溶解 电解质 化学工程 阴极 过渡金属 兴奋剂 离子 电极 冶金 催化作用 物理化学 化学 有机化学 光电子学 工程类
作者
Jing Li,Wentao Zhong,Qiang Deng,Qimeng Zhang,Zhang Lin,Chenghao Yang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (24) 被引量:68
标识
DOI:10.1002/adfm.202300127
摘要

Abstract Nickel‐rich layered oxides have attracted many attentions for their superior specific capacity and low cost, but they are subjected to fast structural degradation during cycling. Herein, the Al and Sm co‐doped LiNi 0.83 Co 0.07 Mn 0.10 O 2 (SC‐NCM‐AS) single‐crystal is demonstrated to overcome their cycling instability issue, and its mechanistic origin for improved structural stability is investigated. It is found that soluble Al ions are homogenously incorporated in the LiNi 0.83 Co 0.07 Mn 0.10 O 2 (SC‐NCM) lattice, while Sm ions tends to aggregate in the SC‐NCM outer surface layer. The Li/Ni cation disordering is greatly suppressed through the pillaring effect of stronger AlO bond in SC‐NCM single crystals. Sm‐concentrated outer surface layer can effectively prevent the dissolution of transition metals from SC‐NCM‐AS and inhibit undesirable side reactions induced by the organic electrolyte. This synergistic effect facilitates to suppress the formation of LiOH/Li 2 CO 3 and oxygen vacancies, resulting in released the internal strain, decreased in‐plane transition metals migration and gliding, and eventually preventing formation of nanocracks in SC‐NCM‐AS single crystals upon cycling at high cut‐off voltage. Consequently, Al and Sm co‐doped SC‐NCM exhibits a high specific capacity of 222.4 mAh g −1 and remarkable cycling performance with a capacity retention of 91.1% for 100 cycles.
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
情怀应助克林采纳,获得10
刚刚
吳某人完成签到,获得积分10
1秒前
cc应助唠叨的映真采纳,获得10
1秒前
懂王完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
123完成签到,获得积分10
2秒前
求知的周完成签到,获得积分10
2秒前
Oliver完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
我想喝可乐完成签到,获得积分10
3秒前
闪闪星星完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
无花果应助牙线棒棒哒采纳,获得10
3秒前
Oreki完成签到,获得积分10
3秒前
怕孤独的芷蕾完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
123发布了新的文献求助10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
小白白白完成签到 ,获得积分10
6秒前
指尖心事完成签到,获得积分10
6秒前
干净之槐完成签到,获得积分10
7秒前
感性的寄真完成签到 ,获得积分10
7秒前
galen完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
梅西完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
dora332211发布了新的文献求助10
8秒前
清脆南蕾完成签到,获得积分10
8秒前
丘比特应助maorongfu456采纳,获得10
9秒前
ZQZ完成签到,获得积分10
9秒前
开心的眼睛完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
keyana25完成签到,获得积分10
10秒前
zhui发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
呼呼哈哈完成签到,获得积分10
13秒前
兔BF完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
Statistical Methods for the Social Sciences, Global Edition, 6th edition 600
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
Walter Gilbert: Selected Works 500
An Annotated Checklist of Dinosaur Species by Continent 500
岡本唐貴自伝的回想画集 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3661303
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3222367
关于积分的说明 9745047
捐赠科研通 2931980
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1605350
邀请新用户注册赠送积分活动 757854
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 734569