Effect of Flow-rate Induced Cation Mixing and Particle Size Tuning on the Structure and Electrochemi

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Lithium ion battery cathode material LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) was synthesized via a spray drying method.The effect of different spray drying flow-rates (200,250,300,and 400 mL·min-1) on the structural and electrochemical properties of NCM811 are investigated.We find that the contents of Ni,Co,and Mn in the NCM811 cathode materials do not change significantly with the changing flow-rate,but the lattice parameter and morphology of the materials are significantly affected.Under the optimal spray drying flow-rate (250 mL·min-1),the obtained NCM811 cathode (250NCM811) exhibits the best crystallinity,with the highest ratio of I(003)/I(104) in the XRD patt.SEM images reveal the spherical morphology of 250NCM811 and the average diameter of about 5 μm.The results of electrochemical test show that the reversible capacity of 250NCM811 reaches 210 mA·g-1 at 0.2 C (1 C =280 mA·g-1).After 100 charge-discharge cycles at 1 C,the battery retains more than 94% of its initial capacity.Overall,spray drying flow-rate demonstrates great effect on the electrochemical properties of NCM811.
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