SCOPUS
SCIE
Amorphous Li-Zr-O layer coating on the surface of high-Ni cathode materials for lithium ion batteries
저자
Lim, Young Jin ; Lee, Sun-Me ; Lim, Hayoung ; Moon, Bora ; Han, Kyu-Sung ; Kim, Jin-Ho ; Song, Jun-Ho ; Yu, Ji-Sang ; Cho, Woosuk ; Park, Min-Sik
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
311-316(6쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>Improving cycle performance and rate-capability of lithium ion batteries is necessary in moving toward their use in electric vehicles. Working towards this goal, we propose an amorphous Li-Zr-O coating on the surface of a high-Ni layered transition metal oxide (LiNi<SUB>0.8</SUB>Co<SUB>0.1</SUB>Mn<SUB>0.1</SUB>O<SUB>2</SUB>) <I>via</I> a simple wet process. By using residual Li on the surface of as-prepared LiNi<SUB>0.8</SUB>Co<SUB>0.1</SUB>Mn<SUB>0.1</SUB>O<SUB>2</SUB> particles as a Li source, a non-stoichiometric Li-Zr-O compound can be successfully formed on the surface of LiNi<SUB>0.8</SUB>Co<SUB>0.1</SUB>Mn<SUB>0.1</SUB>O<SUB>2</SUB> particles at a low temperature of 400 °C. The formation of an amorphous Li-Zr-O layer is beneficial in minimizing undesirable side reactions associated with residual Li at the surface and, by extension, improving the cycle performance and rate-capability of LiNi<SUB>0.8</SUB>Co<SUB>0.1</SUB>Mn<SUB>0.1</SUB>O<SUB>2</SUB>. The amorphous Li-Zr-O coated LiNi<SUB>0.8</SUB>Co<SUB>0.1</SUB>Mn<SUB>0.1</SUB>O<SUB>2</SUB> exhibits a high reversible capacity of more than 190 mAh g<SUP>−1</SUP> with improved cycle performance. This simple approach offers easy control of the surface characteristics of LiNi<SUB>0.8</SUB>Co<SUB>0.1</SUB>Mn<SUB>0.1</SUB>O<SUB>2</SUB>, improving the surface stability and enhancing the thermal stability.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> A non-stoichiometric Li-Zr-O compound is introduced on the surface of NCM811 particles <I>via</I> a wet-process at a temperature of 400 °C. </LI> <LI> An amorphous Li-Zr-O layer is beneficial in minimizing undesirable side reactions associated with residual Li. </LI> <LI> The amorphous Li-Zr-O coated NCM811 exhibits a high reversible capacity of 190 mAh g<SUP>−1</SUP> and stable cycle performance. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>Amorphous Li-Zr-O coating layers can be uniformly formed on the surface of the particles, which is advantageous in providing suitable Li<SUP>+</SUP> pathways and improving structural stability. In this work, the residual Li on the surface of as-prepared LiNi<SUB>0.8</SUB>Co<SUB>0.1</SUB>Mn<SUB>0.1</SUB>O<SUB>2</SUB> particles can be partially utilized as a Li source for the formation of an amorphous Li-Zr-O coating layer during the coating process.</P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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