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Accès ouvert déclaré 2025 preprint

Demonstrating the Dual Role of AlxOy Coatings on LiNiO2 Cathodes in Pouch Cells via Operando and Surface-Sensitive X-ray Techniques

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Rattachement africain : gb, ie. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

LiNiO2 (LNO) cathodes are regarded as promising materials for high-energy-density applications owing to their high practical capacity and competitive cost. However, over the course of cycling, they experience rapid capacity decay when cycled above 4.2 V (vs Li/Li+) through bulk and surface mediated instabilities. Surface engineering via ultrathin aluminium oxide (AlxOy) coatings has the potential to provide an effective approach to inhibit the surface degradation pathways in LNO, but their long-term benefits remain unclear. Further, it is not well understood whether AlxOy coatings can provide any surface-to-bulk stabilisation effects. Here, we employ an ultrathin and conformal film of AlxOy on polycrystalline LNO powder via a scalable powder atomic layer deposition (ALD) method. Electrochemical performance was evaluated in high-mass-loading pouch cells (LNO vs. graphite) in a voltage window of 3.0–4.1 V using a constant-current constant-voltage (CCCV) protocol. Cells containing the ALD-coated LNO cathodes demonstrated significantly improved capacity retention (91.2%) over 100 cycles at a C/3 rate. In-house operando X-ray diffraction data on pouch cells demonstrated that after aging, ALD-coated LNO showed less kinetically hindered delithiation as compared to the uncoated LNO, confirming a surface-to-bulk effect. Postmortem surface-sensitive spectroscopy showed both the HF scavenging role of the AlxOy coatings and suppression of dense surface reconstructions in coated LNO. These findings highlight the efficacy of our scalable surface engineering approach in mitigating interfacial degradation, reducing impedance growth and improving bulk delithiation kinetics, which enhances the long-term electrochemical performance of these ultra-Ni-rich cathode materials.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Demonstrating the Dual Role of AlxOy Coatings on LiNiO2 Cathodes in Pouch Cells via Operando and Surface-Sensitive X-ray Techniques
Date Crossref
23/08/2025
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
posted-content

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • University of Warwick pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • The Faraday Institution pays non établi dans la notice
    Organisation à but non lucratif
  • University of Sheffield pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Diamond Light Source pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • University College Dublin pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

University of Warwick, The Faraday Institution et University of Sheffield, avec 2 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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