当前位置：
X-MOL 学术
›
ACS Energy Lett.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Stabilizing High-Voltage Lithium-Ion Battery Cathodes Using Functional Coatings of 2D Tungsten Diselenide
ACS Energy Letters ( IF 19.3 ) Pub Date : 2022-03-21 , DOI: 10.1021/acsenergylett.2c00514 Sandipan Maiti 1 , Rajashree Konar 1 , Hadar Sclar 1 , Judith Grinblat 1 , Michael Talianker 2 , Maria Tkachev 1 , Xiaohan Wu 3 , Aleksandr Kondrakov 3 , Gilbert Daniel Nessim 1 , Doron Aurbach 1
ACS Energy Letters ( IF 19.3 ) Pub Date : 2022-03-21 , DOI: 10.1021/acsenergylett.2c00514 Sandipan Maiti 1 , Rajashree Konar 1 , Hadar Sclar 1 , Judith Grinblat 1 , Michael Talianker 2 , Maria Tkachev 1 , Xiaohan Wu 3 , Aleksandr Kondrakov 3 , Gilbert Daniel Nessim 1 , Doron Aurbach 1
Affiliation
|
Functional surface coatings were applied on high voltage spinel (LiNi0.5Mn1.5O4; LNMO) and Ni-rich (LiNi0.85Co0.1Mn0.05O2; NCM851005) NCM cathode materials using few-layered 2H tungsten diselenide (WSe2). Simple liquid-phase mixing with WSe2 in 2-propanol and low-temperature (130 °C) heat treatment in nitrogen flow dramatically improved electrochemical performance, including stable cycling, high-rate performance, and lower voltage hysteresis in Li coin cells at 30 and 55 °C. Significantly improved capacity retention at 30 °C [Q401/Q9 of 99% vs 38% for LNMO and Q322/Q23 of 64% vs 46% for NCM851005] indicated efficient functionality. TEM and XPS clarified the coating distribution and coordination with the cathode surface, while postcycling studies revealed its sustainability, enabling lower transition metal dissolution and minor morphological deformation/microcrack formation. A modified and stable SEI was apparently formed owing to W and Se deposition on the Li anode during cycling. The synergistic functionalization provided a significant dual benefit of cathodic and anodic stability.
中文翻译：
使用二维二硒化钨功能涂层稳定高压锂离子电池阴极
使用少层 2H 二硒化钨 (WSe 2 )在高压尖晶石 (LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 ; LNMO) 和富镍 (LiNi 0.85 Co 0.1 Mn 0.05 O 2 ; NCM851005) NCM 正极材料上施加功能性表面涂层。在 2-丙醇中与 WSe 2进行简单液相混合并在氮气流中进行低温 (130 °C) 热处理显着改善了电化学性能，包括锂纽扣电池在 30 时的稳定循环、高倍率性能和较低的电压滞后和 55 °C。显着提高 30 °C 下的容量保持率 [ Q 401 / Q 9LNMO 分别为 99% 和 38%，Q 322 / Q 23分别为 64% 和 NCM851005 的 46%] 表明有效的功能。TEM 和 XPS 阐明了涂层分布和与阴极表面的协调性，而循环后研究揭示了其可持续性，能够降低过渡金属溶解和轻微的形态变形/微裂纹形成。由于循环过程中锂负极上的 W 和 Se 沉积，明显形成了改性且稳定的 SEI。协同功能化提供了阴极和阳极稳定性的显着双重益处。
更新日期：2022-03-21
中文翻译：
使用二维二硒化钨功能涂层稳定高压锂离子电池阴极
使用少层 2H 二硒化钨 (WSe 2 )在高压尖晶石 (LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 ; LNMO) 和富镍 (LiNi 0.85 Co 0.1 Mn 0.05 O 2 ; NCM851005) NCM 正极材料上施加功能性表面涂层。在 2-丙醇中与 WSe 2进行简单液相混合并在氮气流中进行低温 (130 °C) 热处理显着改善了电化学性能，包括锂纽扣电池在 30 时的稳定循环、高倍率性能和较低的电压滞后和 55 °C。显着提高 30 °C 下的容量保持率 [ Q 401 / Q 9LNMO 分别为 99% 和 38%，Q 322 / Q 23分别为 64% 和 NCM851005 的 46%] 表明有效的功能。TEM 和 XPS 阐明了涂层分布和与阴极表面的协调性，而循环后研究揭示了其可持续性，能够降低过渡金属溶解和轻微的形态变形/微裂纹形成。由于循环过程中锂负极上的 W 和 Se 沉积，明显形成了改性且稳定的 SEI。协同功能化提供了阴极和阳极稳定性的显着双重益处。
京公网安备 11010802027423号