Электронная структура, сформированная при допировании Y2O3 в позицию лития, способствует повышению напряжения зарядки для никелесодержащих катодов

Высокоёмкие аккумуляторы могут быть получены за счёт повышения отсечного напряжения для материала LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2 с высоким содержанием никеля. Однако при глубокой деградации лития происходит выделение неустойчивого решёточного кислорода. Для решения этих проблем электронная структура была перестроена путём замещения ионов Li+ ионами Y3+. Допант в слое лития способен передавать электроны смежному решёточному кислороду. Накопленные на кислородном сайте электроны затем передаются сильно окисленному никелю за счёт механизма восстановления‑связывания. Данная модификация подавляет образование кислородных дефектов за счёт регулирования локальной электронной структуры и, что важнее, снижает концентрацию высокореактивных частиц Ni4+ в состоянии зарядки, предотвращая тем самым возникновение неожиданных фазовых переходов. Укрепление связи между литиевым слоем и слоями переходных металлов в конечном счёте обеспечивает улучшение быстрозарядных характеристик и повышение стабильности при циклировании на высоком напряжении.