Electrochemical Performance and Elevated Temperature Properties of the TiO<sub>2</sub>-Coated Li[Ni<sub>0.8</sub>Co<sub>0.1</sub>Mn<sub>0.1</sub>]O<sub>2</sub> Cathode Material for High-Safety Li-Ion Batteries
Notice bibliographique
Résumé
Nowadays, the LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 (NCM811) cathode material has attracted great research interest due to its high energy density and less usage of costly raw materials. However, the high nickel content of NCM811 brings about an extremely unstable interface between the electrode and electrolyte and therefore inferior cyclic stability. Herein, we have proposed a straightforward method to deliver 1, 2, and 4 wt % of TiO 2 nanoparticles (NPs) on the surface of the NCM811 cathode material and to improve its properties at room and high temperatures. Based on scanning electron microscopy and transmission electron microscopy observations, the coating thickness varies from 10 to 35 nm and the 2 wt % TiO 2 -coated cathode is provided with uniformly distributed NPs that could result in an improved structural stability and electrochemical performance. In detail, at 25 and 55 °C and 1 C, the 2 wt % TiO 2 -coated cathode shows capacity retentions of 90.0 and 80.5% after 100 cycles, higher than those of pristine and coated cathodes. Under a high current rate of 10 C at 25 and 55 °C, the discharge capacities of the 2 wt % TiO 2 -coated cathode were 135.9 and 141.4 mA h g –1, which are significantly higher than those of the pristine cathode material (128.3 and 89.1 mA h g –1 ). Results of the dissolution test at 55 °C reflect the effectiveness of the TiO 2 coating in maintaining the structural integrity of the cathode material and protecting it from HF attack and deleterious side reactions. Also, the differential scanning calorimetry result proves the enhanced safety after surface modification; the TiO 2 coating shifts the exothermic peak of the electrode from 231.1 to 242.9 °C. Therefore, surface modification with TiO 2 NPs can be proposed as a practical and cost-effective method for the commercial application of the high energy density NCM811 cathode at room and high temperatures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».