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Óxidos em camadas ricos em níquel são cátodos atraentes para baterias de íon de lítio (LIBs) devido à alta densidade de energia e baixo custo. O problema crítico é a perda de capacidade causada pelas fases metastáveis altamente reativas sob tensões superiores a 4,15 V. Neste trabalho, descobrimos que o tratamento com plasma Ar/H2 poderia produzir vacâncias de oxigênio que se transformarão prontamente em uma camada de espinélio homogênea (∼ 6 nm) na superfície de LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) após alguns ciclos de procedimento de litiação/deslitiação. Devido ao emparelhamento estrutural entre o espinélio e a estrutura em camadas, a difusão de íons de Li poderia permanecer rápida durante os ciclos. Além disso, a camada de espinélio é electroquimicamente inerte, o que garante a estabilização da superfície e inibe a transição de fase prejudicial de H2 para H3 em altas tensões. Sob a proteção da camada de espinélio homogênea, o eletrodo NCM811 demonstra uma retenção de capacidade superior de 91,2% após 200 ciclos na densidade de corrente de 100 mA·g−1. Este trabalho propõe uma nova estratégia de reconstrução superficial para estabilizar materiais de óxido em camadas ricos em níquel para LIBs.
Gan et al. (Thu,) estudaram essa questão.