Reducing structural degradation of high‐voltage single‐crystal Ni‐rich cathode through in situ doping strategy
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Polycrystalline Ni‐rich layered oxide (LiNi x Co y Mn z O 2 (NCM), x > 0.8) cathode material with high specific capacity and low cost is considered as one of the most promising candidate materials for lithium‐ion batteries (LIBs). However, it suffers from severe structural and capacity degradation during practical cycling, especially under harsh operation condition (ultrahigh cutoff voltage and elevated temperature, etc.). One promising approach to mitigate these issues is to develop a single‐crystal Ni‐rich NCM cathode, which could enhance structural integrity and improve capacity retention, due to its robust and stable micro‐sized primary particles. However, the improved cyclic stability comes at the expense of reversible capacity and rate capability, owing to the relatively low Li + diffusion efficiency for its micron‐sized primary particles. Moreover, the structural degradation and exacerbation of interfacial reactions for the Ni‐rich NCM cathode under high‐voltage (≥ 4.5 V) would quickly trigger the poor electrochemical performance, limiting its practical applications. Herein, LiNi 0.827 Co 0.11 Zr 0.003 Mn 0.06 O 2 (Zr@SC‐N 83 ) cathode material was successfully synthesized via the in situ doping strategy. It could not only effectively maintain the reversibility of phase transition between H2 and H3 after long‐term cycling at high voltage (4.6 V), but also enhance lithium‐ion diffusion, thus improving the cycling performance and good rate performance for the Zr@SC‐N 83 cathode. As a result, 0.3 wt% Zr‐doping cathode delivers an initial discharging capacity of 200.1 mAh·g −1 at 1.0C and at the high cutoff voltage of 4.6 V, exhibiting the satisfactory capacity retention of 85.5% after 100 cycles. It provides an effective route toward low‐cost and higher energy density for lithium‐ion batteries with Ni‐rich cathode.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».