AlF3 Surface-Coated Li[Li0.2Ni0.17Co0.07Mn0.56]O2 Nanoparticles with Superior Electrochemical Performance for Lithium-Ion Batteries

ChemSusChem

Volumn 8, Issue 15, 2015, Pages 2544-2550

  Sun, Shuwei ^a   Yin, Yanfeng ^a   Wan, Ning ^a   Wu, Qing ^a   Zhang, Xiaoping ^a   Pan, Du ^a   Bai, Ying ^a,b   Lu, Xia ^c  

^a HENAN UNIVERSITY   (China)

^b OAK RIDGE NATIONAL LABORATORY   (United States)

^c MCGILL UNIVERSITY   (Canada)

Author keywords

batteries; fluorides; nanoparticles; sol gel processes; surface analysis

Indexed keywords

ALUMINUM COMPOUNDS; CATHODES; COATED WIRE ELECTRODES; COBALT COMPOUNDS; FILM GROWTH; LITHIUM COMPOUNDS; LITHIUM-ION BATTERIES; LUNAR SURFACE ANALYSIS; MANGANESE COMPOUNDS; NANOPARTICLES; NICKEL COMPOUNDS; SOL-GEL PROCESS; SOLAR CELLS; SOLID ELECTROLYTES; SURFACE ANALYSIS; THERMODYNAMIC STABILITY;

CAPACITY RETENTION; CHEMICAL DEPOSITION METHOD; COATED ELECTRODES; ELECTROCHEMICAL PERFORMANCE; FLUORIDES; LAYERED CATHODE MATERIALS; RATE PERFORMANCE; SOLID ELECTROLYTE INTERPHASE FILM;

FLUORINE COMPOUNDS;

ALUMINUM DERIVATIVE; ALUMINUM FLUORIDE; COBALT; FLUORIDE; LITHIUM; MANGANESE; METAL NANOPARTICLE; NICKEL; OXIDE;

CHEMISTRY; ELECTROCHEMISTRY; ELECTRODE; POWER SUPPLY;

ALUMINUM COMPOUNDS; COBALT; ELECTRIC POWER SUPPLIES; ELECTROCHEMISTRY; ELECTRODES; FLUORIDES; LITHIUM; MANGANESE; METAL NANOPARTICLES; NICKEL; OXIDES;

EID: 84939428156     PISSN: 18645631     EISSN: 1864564X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cssc.201500143     Document Type: Article

References (58)

1. J. M. Tarascon, M. Armand, Nature 2001, 414, 359-367.
2. M. Armand, J. M. Tarascon, Nature 2008, 451, 652-657.
3. C. X. Zu, H. Li, Energy Environ. Sci. 2011, 4, 2614-2624.
4. J. Lee, A. Urban, X. Li, D. Su, G. Hautier, G. Ceder, Science 2014, 343, 519-522.
5. T. L. Zhao, S. Chen, L. Li, X. F. Zhang, R. J. Chen, J. Power Sources 2013, 228, 206-213.
6. G. Z. Wei, X. Lu, F. S. Ke, L. Huang, J. T. Li, Z. X. Wang, Z. Y. Zhou, S. G. Sun, Adv. Mater. 2010, 22, 4364-4367.
7. K. C. Kam, M. M. Doeff, J. Mater. Chem. 2011, 21, 9991-9993.
8. S. W. Cho, G. O. Kim, K. S. Ryu, Solid State Ionics 2012, 206, 84-90.
9. M. M. Thackeray, S. H. Kang, C. S. Johnson, J. T. Vaughey, R. Benedek, S. A. Hackney, J. Mater. Chem. 2007, 17, 3112-3125.
10. N. Li, R. An, Y. F. Su, F. Wu, L. Y. Bao, L. Chen, Y. Zheng, H. F. Shou, S. Chen, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 9760-9767.
11. C. S. Johnson, N. Li, C. Lefief, M. M. Thackeray, Electrochem. Commun. 2007, 9, 787-795.
12. G. M. Koenig Jr., I. Belharouak, H. Deng, Y. K. Sun, K. Amine, Chem. Mater. 2011, 23, 1954-1963.
13. Y. K. Sun, M. J. Lee, Ch. S. Yoon, J. Hassoun, K. Amine, B. Scrosati, Adv. Mater. 2012, 24, 1192-1196.
14. W. He, D. D. Yuan, J. F. Qian, X. P. Ai, H. X. Yang, Y. L. Cao, J. Mater. Chem. A 2013, 1, 11397-11403.
15. Freedom CAR PHEV Battery Test Manual, U.S. Department of Energy, accessed at http://www.uscar.org.
16. D. Luo, G. S. Li, C. C. Fu, J. Zheng, J. M. Fan, Q. Li, L. P. Li, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1400062.
17. P. Oh, M. Ko, S. Myeong, Y. Kim, J. Cho, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1400631.
18. B. Li, H. J. Yan, J. Ma, P. R. Yu, D. G. Xia, W. F. Huang, W. S. Chu, Z. Y. Wu, Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 5112-5118.
19. P. Oh, S. Myeong, W. Cho, M. J. Lee, M. Ko, H. Y. Jeong, J. Cho, Nano Lett. 2014, 14, 5965-5972.
20. X. Q. Yu, Y. Lyu, L. Gu, H. Wu, S. M. Bak, Y. Zhou, K. Amine, S. N. Ehrlich, H. Li, K. W. Nam, X. Q. Yang, Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1300950.
21. E. J. Lee, Z. H. Chen, H. J. Noh, S. C. Nam, S. Kang, D. H. Kim, K. Amine, Y. K. Sun, Nano Lett. 2014, 14, 4873-4880.
22. F. Wu, N. Li, Y. F. Su, L. J. Zhang, L. Y. Bao, J. Wang, L. Chen, Y. Zheng, L. Q. Dai, J. Y. Peng, S. Chen, Nano Lett. 2014, 14, 3550-3555.
23. Y. Wu, A. Manthiram, Solid State Ionics 2009, 180, 50-56.
24. Y. Wu, A. Manthiram, Electrochem. Solid-State Lett. 2006, 9, A 221 -A 224.
25. J. Liu, B. Reeja-Jayan, A. Manthiram, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 9528-9533.
26. Y. K. Sun, Y. S. Lee, M. Yoshio, K. Amine, Electrochem. Solid-State Lett. 2002, 5, A 99 -A 102.
27. J. Cho, T. J. Kim, J. Kim, M. Noh, B. Park, J. Electrochem. Soc. 2004, 151, A 1899 -A 1904.
28. Y. K. Sun, J. M. Han, S. T. Myung, S. W. Lee, K. Amine, Electrochem. Commun. 2006, 8, 821-826.
29. H. Deng, I. Belharouak, C. S. Yoon, Y. K. Sun, K. Amine, J. Electrochem. Soc. 2010, 157, A 1035 -A 1039.
30. Y. K. Sun, S. W. Cho, S. W. Lee, C. S. Yoon, K. Amine, J. Electrochem. Soc. 2007, 154, A 168 -A 172.
31. J. M. Zheng, Z. R. Zhang, X. B. Wu, Z. X. Dong, Z. Zhu, Y. Yang, J. Electrochem. Soc. 2008, 155, A 775 -A 782.
32. Y. Wu, A. Manthiram, J. Power Sources 2008, 183, 749-754.
33. J. M. Zheng, X. B. Wu, Y. Yang, Electrochim. Acta 2011, 56, 3071-3078.
34. H. J. Kim, H. G. Jung, B. Scrosati, Y. K. Sun, J. Power Sources 2012, 203, 115-120.
35. S. J. Shi, J. P. Tu, Y. Y. Tang, X. Y. Liu, Y. Q. Zhang, X. L. Wang, C. D. Gu, Electrochim. Acta 2013, 108, 441-448.
36. H. Liu, C. Y. Du, G. P. Yin, B. Song, P. J. Zuo, X. Q. Cheng, Y. L. Ma, Y. Z. Gao, J. Mater. Chem. A 2014, 2, 15640-15646.
37. M. L. Marcinek, J. W. Wilcox, M. M. Doeff, R. M. Kosteckia, J. Electrochem. Soc. 2009, 156, A 48 -A 51.
38. N. K. Yabuuchi, K. Y. Yamamoto, K. H. Yoshii, I. Nakai, T. S. Nishizawa, A. Omaru, T. H. Toyooka, S. C. Komaba, J. Electrochem. Soc. 2013, 160, A 39 -A 45.
39. Y. Bai, K. Jiang, S. W. Sun, Q. Wu, X. Lu, N. Wan, Electrochim. Acta 2014, 134, 347-354.
40. R. Wang, X. Q. He, L. H. He, F. W. Wang, R. J. Xiao, L. Gu, H. Li, L. Q. Chen, Adv. Energy Mater. 2013, 3, 1358-1367.
41. X. Lu, Y. Sun, Z. L. Jian, X. Q. He, L. Gu, Y. S. Hu, H. Li, Z. X. Wang, W. Chen, X. F. Duan, L. Q. Chen, J. Maier, S. Tsukimoto, Y. Ikuhara, Nano Lett. 2012, 12, 6192-6197.
42. M. Y. Son, Y. J. Hong, S. H. Choi, Y. C. Kang, Electrochim. Acta 2013, 103, 110-118.
43. F. Amalraj, M. Talianker, B. Markovsky, D. Sharon, L. Burlaka, G. Shafir, E. Zinigrad, O. Haik, D. Aurbach, J. Lampert, M. S. Dobrick, A. Garsuch, J. Electrochem. Soc. 2013, 160, A 324 -A 337.
44. A. R. Armstrong, M. Holzapfel, P. Novák, C. S. Johnson, S. H. Kang, M. M. Thackeray, P. G. Bruce, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 8694-8698.
45. S. H. Kang, C. S. Johnson, J. T. Vaughey, K. Amine, M. M. Thackeray, J. Electrochem. Soc. 2006, 153, A 1186 -A 1192.
46. N. Yabuuchi, K. Yoshii, S. T. Myung, I. Nakai, S. Komaba, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4404-4419.
47. B. J. Li, Q. B. Wang, Y. Zhang, Z. S. Song, D. M. Yang, Int. J. Electrochem. Sci. 2013, 8, 5396-5406.
48. J. Y. Cao, J. Xie, G. S. Cao, T. J. Zhu, X. B. Zhao, S. C. Zhang, Electrochim. Acta 2013, 111, 447-454.
49. J. Zheng, M. Gu, J. Xiao, P. Zuo, C. Wang, J. G. Zhang, Nano Lett. 2013, 13, 3824-3830.
50. C. Y. Wan, M. Cheng, D. Wu, Powder Technol. 2011, 210, 47-51.
51. S. H. Kang, P. Kempgens, S. Greenbaum, A. J. Kropf, K. Amine, M. M. Thackeray, J. Mater. Chem. 2007, 17, 2069-2077.
52. D. J. Lee, K. S. Lee, S. T. Myung, H. Yashiro, Y. K. Sun, J. Power Sources 2011, 196, 1353-1357.
53. Q. Y. Wang, J. Liu, A. V. Murugan, A. Manthiram, J. Mater. Chem. 2009, 19, 4965-4972.
54. J. Liu, A. Manthiram, J. Mater. Chem. 2010, 20, 3961-3967.
55. Z. X. Wang, X. J. Huang, L. Q. Chen, J. Electrochem. Soc. 2003, 150, A 199 -A 208.
56. D. Aurbach, M. D. Levi, E. Levi, A. Schechter, J. Phys. Chem. B 1997, 101, 2195-2206.
57. Y. E. Ely, D. Aurbach, Langmuir 1992, 8, 1845-1850.
58. D. Aurbach, B. Markovsky, A. Shechter, Y. Ein-Eli, H. Cohen, J. Electrochem. Soc. 1996, 143, 3809-3820.