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Sacrificial Template Strategy toward a Hollow LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 Nanosphere Cathode for Advanced Lithium-Ion Batteries
ACS Omega ( IF 3.7 ) Pub Date : 2017-11-03 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsomega.7b00764 Yao Zhang 1 , Wansen Zhang 1 , Shuiyun Shen 1 , Xiaohui Yan 1 , Ruofei Wu 1 , Aiming Wu 1 , Christian Lastoskie 2 , Junliang Zhang 1
ACS Omega ( IF 3.7 ) Pub Date : 2017-11-03 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsomega.7b00764 Yao Zhang 1 , Wansen Zhang 1 , Shuiyun Shen 1 , Xiaohui Yan 1 , Ruofei Wu 1 , Aiming Wu 1 , Christian Lastoskie 2 , Junliang Zhang 1
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In this work, a hollow LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 (H-NCM) nanosphere cathode with excellent electrochemical performance is developed for lithium-ion batteries. Preparation of the H-NCM nanospheres involves the sacrificial template method, in which carbon nanospheres work as the template and polyvinylpyrrolidone works as an additive. Structural and morphological analyses show that the as-prepared H-NCM nanospheres are highly uniform with diameters of approximately 50 nm and wall thicknesses of 10 nm. Electrochemical tests demonstrate that the H-NCM cathode not only manifests outstanding rate performance in the potential window of 2.5–4.5 V with high reversible specific capacities of 205.6, 194.9, 177.8, 165.9, 151.7, 126.0, and 115.3 mA h g–1 at 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 5, and 10 C, respectively, but also delivers excellent stability with a capacity retention of 60.1% at 10 C after 2000 cycles. The superior electrochemical performance of the H-NCM cathode can be put down to the distinctive hollow interior structure with thin nanostructured walls, which can synergistically benefit the significantly enhanced rate capability and cycling stability.
中文翻译：
用于高级锂离子电池的空心LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2纳米球阴极的牺牲模板策略
在这项工作中，为锂离子电池开发了具有优异电化学性能的空心LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2（H-NCM）纳米球阴极。H-NCM纳米球的制备涉及牺牲模板法，其中碳纳米球作为模板，聚乙烯吡咯烷酮作为添加剂。结构和形态分析表明，所制备的H-NCM纳米球高度均匀，直径约为50 nm，壁厚为10 nm。电化学测试表明，H-NCM阴极不仅在2.5–4.5 V的电势窗口中表现出出色的速率性能，而且具有205.6、194.9、177.8、165.9、151.7、126.0和115.3 mA hg的高可逆比电容在分别为0.1、0.2、0.5、1、2、5和10 C时为–1，但还具有出色的稳定性，在2000次循环后，在10 C时的容量保持率为60.1％。H-NCM阴极的优异电化学性能可以归结为具有薄纳米结构壁的独特中空内部结构，这可以协同受益于显着提高的倍率能力和循环稳定性。
更新日期：2017-11-03
中文翻译：
用于高级锂离子电池的空心LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2纳米球阴极的牺牲模板策略
在这项工作中，为锂离子电池开发了具有优异电化学性能的空心LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2（H-NCM）纳米球阴极。H-NCM纳米球的制备涉及牺牲模板法，其中碳纳米球作为模板，聚乙烯吡咯烷酮作为添加剂。结构和形态分析表明，所制备的H-NCM纳米球高度均匀，直径约为50 nm，壁厚为10 nm。电化学测试表明，H-NCM阴极不仅在2.5–4.5 V的电势窗口中表现出出色的速率性能，而且具有205.6、194.9、177.8、165.9、151.7、126.0和115.3 mA hg的高可逆比电容在分别为0.1、0.2、0.5、1、2、5和10 C时为–1，但还具有出色的稳定性，在2000次循环后，在10 C时的容量保持率为60.1％。H-NCM阴极的优异电化学性能可以归结为具有薄纳米结构壁的独特中空内部结构，这可以协同受益于显着提高的倍率能力和循环稳定性。
京公网安备 11010802027423号