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Suppress oxygen evolution of lithium-rich manganese-based cathode materials via an integrated strategy

Green Energy & Environment 2024年第1期9卷 138-151页

作者： Wenhua Yu Yanyan Wang Aimin Wu Aikui Li Zhiwen Qiu Xufeng Dong Chuang Dong Hao Huang Key Laboratory of Energy Materials and Devices(Liaoning Province) School of Materials Science and EngineeringDalian University of TechnologyDalian116024Liaoning ProvinceChina Dalian Engineering Research Center for New Electric Power Systerms School of Electrical EngineeringDalian University of TechnologyDalian116024Liaoning ProvinceChina

Improving the reversibility of anionic redox and inhibiting irreversible oxygen evolution are the main challenges in the application of high reversible capacity Li-rich Mn-based cathode materials.A facile synchronous lithiation strategy combining the advantages of yttrium doping and LiYO_(2) surface coating is *** doping effectively suppresses the oxygen evolution during the delithiation process by increasing the energy barrier of oxygen evolution reaction through strong Y–O bond ***_(2) nanocoating has the function of structural constraint and protection,that protecting the lattice oxygen exposed to the surface,thus avoiding irreversible *** an Li^(+) conductor,LiYO_(2) nano-coating can provide a fast Li^(+) transfer channel,which enables the sample to have excellent rate *** synergistic effect of Y doping and nano-LiYO_(2) coating integration suppresses the oxygen release from the surface,accelerates the diffusion of Li^(+)from electrolyte to electrode and decreases the interfacial side reactions,enabling the lithium ion batteries to obtain good electrochemical *** lithium-ion full cell employing the Y-1 sample(cathode)and commercial graphite(anode)exhibit an excellent specific energy density of 442.9 Wh kg^(-1) at a current density of 0.1C,with very stable safety performance,which can be used in a wide temperature range(60 to-15℃)stable *** result illustrates a new integration strategy for advanced cathode materials to achieve high specific energy density.

关键词： lithium-rich manganese-based cathodes lithium ion batteries Oxygen redox Oxygen evolution Integrated strategy

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