Abstrak
Katoda oksida logam transisi berlapis kaya nikel, seperti LiNi x Co y Mn z O 2 (LiTMO 2 ), ditetapkan untuk merevolusi kemampuan baterai lithium-ion dengan kepadatan energinya yang luar biasa. Metode sintesis konvensional, yang memerlukan sintering suhu tinggi dari prekursor hidroksida berstruktur MO 6 , mengarah pada dekomposisi kerangka MO 6 untuk membentuk garam batu. Meskipun dapat disusun kembali setelah lithiasi untuk membentuk struktur berlapis, cacat struktural biasanya tetap ada dalam produk akhir. Dengan ini, proses oksidasi suhu rendah dan lithiasi dua langkah diperkenalkan, di mana struktur MO 6 tetap ada, sehingga menghasilkan bahan katoda yang luar biasa. Prekursor Ni 0,9 Co 0,05 Mn 0,05 (OH) 2 awalnya dioksidasi pada suhu sekitar menjadi Ni 0,9 Co 0,05 Mn 0,05 OOH, diikuti oleh lithiasi di bawah 90 °C. Material yang dihasilkan menunjukkan kapasitas pelepasan yang mengesankan lebih dari 239,3 mAh g −1 pada 0,1C dalam 2,7–4,3 V, dan efisiensi coulombik awal (ICE) sebesar 95,76%. Perlakuan suhu tinggi berikutnya secara signifikan meningkatkan kristalinitas, yang selanjutnya meningkatkan kapasitas pelepasan material, ICE, kemampuan laju, dan stabilitas siklus, melampaui material yang disinter secara tradisional. Pendekatan ini selanjutnya diterapkan pada sintesis LiNi 0,825 Co 0,115 Mn 0,06 O 2 dan LiNiO 2 , yang menunjukkan keserbagunaannya dalam mensintesis material kaya nikel. Selain itu, metode ini membantu mengoptimalkan kinerja LiTMO 2 kaya nikel sekaligus mengurangi reaksi ireversibel awal.