undefined

Effect of Secondary Heat Treatment after a Washing on the Electrochemical Performance of Co-Free LiNi0.975Al0.025O2 Cathodes for Li-Ion Batteries

Julkaisuvuosi

2024

Tekijät

Välikangas, Juho; Laine, Petteri; Hu, Tao; Tynjälä, Pekka; Selent, Marcin; Molaiyan, Palanivel; Jürgen, Kahr; Lassi, Ulla

Tiivistelmä

The steadily growing electric vehicle market is a driving force in low-cost, high-energy-density lithium-ion battery development. To meet this demand, LiNi0.975Al0.025O2 (LNA), a high-energy-density and cobalt-free cathode material, has been developed using a low-cost and efficient co-precipitation and lithiation process. This article explores how further processing (i.e., washing residual lithium from the secondary particle surface and applying a secondary heat treatment at 650 °C) changes the chemical environment of the surface and the electrochemical performance of the LNA cathode material. After washing, a nonconductive nickel oxide (NiO) phase is formed on the surface, decreasing the initial capacity in electrochemical tests, and suppressing high-voltage (H2) to (H3) phase transition results in enhanced cycle properties. Furthermore, the secondary heat treatment re-lithiates surface NiO back to LNAand increases the initial capacity with enhanced cycle properties. Electrochemical tests are performed with the cells without tap charge to suppress the H2 to H3 phase transition. Results reveal that avoiding charging cells at a high voltage for a long time dramatically improves LNA's cycle life. In addition, the gas analysis tests performed during charge and discharge to reveal how the amount of residual lithium compounds on the surface affects gas formation are studied.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Oulun yliopisto

Lassi Ulla Orcid -palvelun logo

Välikangas Juho

Tynjälä Pekka

Laine Petteri

Hu Tao

Selent Marcin

Jyväskylän yliopisto

Tynjälä Pekka

Lassi Ulla

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Lehti

Small

Numero

4

Artikkelinumero

2305349

Julkaisu­foorumi

67199

Julkaisufoorumitaso

3

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Kustantajan version lisenssi

CC BY

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Rinnakkaistallenteen lisenssi

CC BY

Muut tiedot

Tieteenalat

Kemia

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Julkaisumaa

Saksa

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Kyllä

DOI

10.1002/smll.202305349

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä