Long-Term Cycling of a Mn-Rich High-Voltage Spinel Cathode by Stabilizing the Surface with a Small Dose of Iron

尖晶石 阴极 电解质 材料科学 X射线光电子能谱 阳极 化学工程 电子能量损失谱 容量损失 电极 化学 纳米技术 透射电子显微镜 冶金 物理化学 工程类
作者
Feng Zou,Zehao Cui,Himamshu C. Nallan,John G. Ekerdt,Arumugam Manthiram
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (11): 13297-13306 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acsaem.1c02903
摘要

The high-voltage, cobalt-free spinel cathode LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO) is receiving extensive attention for lithium-ion batteries due to its low cost, high operating voltage and energy density, superior power density, and good thermal stability. However, its high operating voltage hampers its stability with commercial electrolytes and makes its practical viability challenging. We present here a Mn-rich LNMO cathode to encourage the disordering of Mn and Ni in the lattice and the incorporation of a small dose of Fe into Mn-rich LNMO (Fe-LNMO) to improve the cycling stability. The introduction of Fe further increases the cation disorder between Mn and Ni, thus enabling a better rate capability. Electron energy loss spectroscopy analysis indicates that Fe is concentrated on the surface, and X-ray photoelectron spectroscopy analysis shows that Fe-LNMO alleviates the aggressive reaction between the cathode surface and the electrolyte, thus stabilizing the interface and cycle life. Furthermore, a full cell assembled with a graphite anode with an areal capacity of 3 mA h cm–2 displays a capacity retention of 90% over 300 cycles. The present work demonstrates an effective way to promote cation disordering and lower the surface reactivity of LNMO with the electrolyte, thereby enhancing the conductivity, stabilizing the cathode–electrolyte interphase, and making LNMO promising for practical applications.
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
科目三应助woollen2022采纳,获得10
刚刚
善良又亦完成签到 ,获得积分10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
6秒前
6秒前
hqq131456发布了新的文献求助10
7秒前
kwhuang发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
10秒前
Akim应助逸之狐采纳,获得10
10秒前
尹尹尹发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
jc完成签到,获得积分20
11秒前
13秒前
YHY完成签到,获得积分10
13秒前
你好呀发布了新的文献求助10
13秒前
Trisun发布了新的文献求助10
14秒前
YOMU完成签到,获得积分10
15秒前
大力荷花发布了新的文献求助10
16秒前
搞怪网络完成签到,获得积分10
16秒前
酷波er应助大力荷花采纳,获得10
18秒前
吃点水果保护局完成签到 ,获得积分10
20秒前
LaTeXer应助咩咩采纳,获得60
21秒前
匆匆走过完成签到,获得积分10
22秒前
快飞飞完成签到 ,获得积分10
22秒前
hi完成签到,获得积分10
22秒前
littleE完成签到 ,获得积分0
22秒前
23秒前
倪塔宝贝完成签到 ,获得积分10
24秒前
26秒前
26秒前
虚幻初之完成签到,获得积分10
27秒前
pan蕊完成签到,获得积分10
28秒前
俏皮的醉蓝完成签到,获得积分10
30秒前
Jasper应助Alone离殇采纳,获得10
30秒前
liangxue发布了新的文献求助10
31秒前
fangyuan发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
可靠的电源完成签到,获得积分10
32秒前
慧慧发布了新的文献求助20
33秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
Interpretation of Mass Spectra, Fourth Edition 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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3956068
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3502276
关于积分的说明 11107024
捐赠科研通 3232788
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1787081
邀请新用户注册赠送积分活动 870389
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 802011