Delayed Phase Transition and Improved Cycling/Thermal Stability by Spinel LiNi0.5Mn1.5O4 Modification for LiCoO2 Cathode at High Voltages
Source abstract
Abstract
Increasing the upper cutoff voltage is capable of achieving higher charge capacity, whereas this strategy always causes a dramatic degradation of cycling and thermal stability. In this study, we first report spinel LiNi0.5Mn1.5O4-modified LiCoO2 (LiCoO2@LiNi0.5Mn1.5O4) as an outstanding cathode material. LiCoO2@LiNi0.5Mn1.5O4 retains capacity retention of 81.4% in a full cell between 4.45 and 3.00 V after 400 cycles at 0.5 C and is superior to 55.3% of pure LiCoO2. In situ X-ray diffraction at an upper cutoff voltage of 4.75 V in combination with differential capacity curve reveals that the promoted cycling performance is ascribed to a delay of O3 → H1–3 → O1 phase transitions and a suppression of cobalt dissolution-induced side reactions. Moreover, LiNi0.5Mn1.5O4 modification improves the thermal stability of LiCoO2 by depressing the release of oxygen and the formation of cobalt dendrites.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Advancements in Battery Materials · Advanced Battery Materials and Technologies · Advanced Battery Technologies Research
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
School of Chemistry, South China Normal University, Guangzhou 510006, P. R. China
Dongguan Veken Battery Co., Ltd., Dongguan 523000, P. R. China
Funding
Department of Education of Guangdong Province · Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation
References (58)
Show source-provided references
1. 10.1038/natrevmats.2016.1310.1038/natrevmats.2016.13 ↗
2. 10.1002/adma.20180056110.1002/adma.201800561 ↗
3. 10.1021/am502352c10.1021/am502352c ↗
4. 10.1016/j.jpowsour.2019.22769510.1016/j.jpowsour.2019.227695 ↗
5. 10.1038/s41560-019-0409-z10.1038/s41560-019-0409-z ↗
6. 10.1021/cr020731c10.1021/cr020731c ↗
7. 10.1016/j.electacta.2003.10.01910.1016/j.electacta.2003.10.019 ↗
8. 10.1002/adma.20160580710.1002/adma.201605807 ↗
9. 10.1149/1.139335210.1149/1.1393352 ↗
10. 10.1016/j.ensm.2018.02.01610.1016/j.ensm.2018.02.016 ↗
11. 10.1016/j.jpowsour.2017.05.09110.1016/j.jpowsour.2017.05.091 ↗
12. 10.1016/j.jpowsour.2019.04.01110.1016/j.jpowsour.2019.04.011 ↗
13. 10.1149/2.0181701jes10.1149/2.0181701jes ↗
14. 10.1016/j.jpowsour.2018.03.07610.1016/j.jpowsour.2018.03.076 ↗
15. 10.1016/j.electacta.2018.11.01010.1016/j.electacta.2018.11.010 ↗
16. 10.1016/j.electacta.2019.13501810.1016/j.electacta.2019.135018 ↗
17. 10.1016/j.electacta.2018.06.08110.1016/j.electacta.2018.06.081 ↗
18. 10.1016/j.jpowsour.2012.09.05010.1016/j.jpowsour.2012.09.050 ↗
19. 10.1039/C6CP08114B10.1039/C6CP08114B ↗
20. 10.1016/j.apsusc.2017.01.18910.1016/j.apsusc.2017.01.189 ↗
21. 10.1016/j.jpowsour.2016.05.05210.1016/j.jpowsour.2016.05.052 ↗
22. 10.1016/j.jpowsour.2009.06.10410.1016/j.jpowsour.2009.06.104 ↗
23. 10.1021/cm000511k10.1021/cm000511k ↗
24. 10.1016/j.electacta.2005.11.01510.1016/j.electacta.2005.11.015 ↗
25. 10.1002/aenm.20160150710.1002/aenm.201601507 ↗
26. 10.1016/j.jpowsour.2005.12.05810.1016/j.jpowsour.2005.12.058 ↗
27. 10.1016/j.ssi.2018.01.01810.1016/j.ssi.2018.01.018 ↗
28. 10.1039/C6TA08659D10.1039/C6TA08659D ↗
29. 10.1142/S179360471850083210.1142/S1793604718500832 ↗
30. 10.1016/j.ssi.2006.10.02810.1016/j.ssi.2006.10.028 ↗
31. 10.1002/aenm.20170010910.1002/aenm.201700109 ↗
32. 10.1016/j.jpowsour.2011.12.01810.1016/j.jpowsour.2011.12.018 ↗
33. 10.1039/c1ee01501j10.1039/c1ee01501j ↗
34. 10.1016/j.jpowsour.2014.02.06010.1016/j.jpowsour.2014.02.060 ↗
35. 10.1021/cm501125e10.1021/cm501125e ↗
36. 10.1016/j.jpowsour.2010.03.06710.1016/j.jpowsour.2010.03.067 ↗
37. 10.1021/cm035050s10.1021/cm035050s ↗
38. 10.1016/j.jpowsour.2012.11.14410.1016/j.jpowsour.2012.11.144 ↗
39. 10.1016/S0378-7753(02)00584-010.1016/S0378-7753(02)00584-0 ↗
40. 10.1016/S0378-7753(01)00859-X10.1016/S0378-7753(01)00859-X ↗
41. 10.1039/a905962h10.1039/a905962h ↗
42. 10.1016/j.electacta.2015.08.03910.1016/j.electacta.2015.08.039 ↗
43. 10.1016/j.jpowsour.2010.01.04010.1016/j.jpowsour.2010.01.040 ↗
44. 10.1149/1.250902110.1149/1.2509021 ↗
45. 10.1016/j.electacta.2013.06.12010.1016/j.electacta.2013.06.120 ↗
46. 10.1039/c2cp23626e10.1039/c2cp23626e ↗
47. 10.1016/j.jpowsour.2010.12.10210.1016/j.jpowsour.2010.12.102 ↗
48. 10.1016/S0378-7753(01)00821-710.1016/S0378-7753(01)00821-7 ↗
49. 10.1016/S0378-7753(03)00029-610.1016/S0378-7753(03)00029-6 ↗
50. 10.1016/j.electacta.2016.05.06610.1016/j.electacta.2016.05.066 ↗
51. 10.1149/1.177278110.1149/1.1772781 ↗
52. 10.1149/1.183659410.1149/1.1836594 ↗
53. 10.1021/acs.jpclett.8b0225210.1021/acs.jpclett.8b02252 ↗
54. 10.1016/j.jpowsour.2007.06.24210.1016/j.jpowsour.2007.06.242 ↗
55. 10.1016/j.jpowsour.2005.12.06310.1016/j.jpowsour.2005.12.063 ↗
56. 10.1016/j.apsusc.2009.08.08010.1016/j.apsusc.2009.08.080 ↗
57. 10.1016/j.jpowsour.2010.09.07610.1016/j.jpowsour.2010.09.076 ↗
58. 10.1016/j.jpowsour.2008.07.09010.1016/j.jpowsour.2008.07.090 ↗