Катодные материалы металл-ионных аккумуляторов на основе оксидов и халькогенидов переходных металлов со слоистой структурой тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Абакумов Артем Михайлович

• Абакумов Артем Михайлович
• доктор наук
• 2025

Оглавление диссертации доктор наук Абакумов Артем Михайлович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

МАТЕРИАЛОВ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДА МЕТАЛЛ-

ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

1.1. Практические требования к материалам положительных

электродов ЛИА

1.2. Кристаллические структуры основных катодных материалов

ЛИА

1.3. Электронная структура катодных материалов и ее изменения

при заряде ЛИА

1.4. Связь состава, электронной и кристаллической структур

слоистых оксидов ЫМ02 с электрохимическими свойствами

1.5. Синтез катодных материалов на основе слоистых оксидов

1.6. Влияние микроструктуры на электрохимические свойства

слоистых оксидов ЫМ02

1.7. Заключение к Главе

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ СИНТЕЗА И ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Методы синтеза

2.1.1. Получение смешанного карбонатного прекурсора методом соосаждения

2.1.2. Получение смешанного гидроксидного прекурсора методом соосаждения

2.1.3. Получение прекурсоров с помощью микроволнового гидротермального метода

2.1.4. Высокотемпературное литирование прекурсоров

2.1.5. Термическое восстановление Ы2Мо04

2.2. Методы исследования

2.2.1. Порошковая рентгеновская и нейтронная дифракция

2.2.2. Просвечивающая электронная микроскопия

2.2.3. Сканирующая электронная микроскопия

2.2.4. Атомно-силовая микроскопия

2.2.5. Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой

2.2.6. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия

2.2.7. Спектроскопия комбинационного рассеяния (рамановская спектроскопия)

2.2.8. Определение удельной площади поверхности

2.2.9. Определение распределения частиц по размерам

2.2.10. Определение насыпной плотности с утряской

2.2.11. Электрохимические измерения

2.2.12. Дифференциальная электрохимическая масс-спектрометрия

в реальном времени

2.2.13. Расчеты в рамках теории функционала плотности

2.3. Основы методов просвечивающей электронной микроскопии, использованных для исследования катодных материалов

ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1. Стабилизация частично окисленных форм кислорода путем кооперативного искажения анионной подрешетки

3.2. Катионная миграция и разупорядочение катионной подрешетки

в слоистых оксидах

3.2.1. Катионная миграция в слоистых оксидах с анионной ОВР

3.2.2. Катионное разупорядочение в М-обогащенных слоистых

оксидах

3.3. Обратимость окисления анионной подрешетки и образование кислородных вакансий

3.4. Гистерезис напряжения и перенос заряда между переходным

металлом и лигандом

3.5. Альтернативные способы реализации анионной ОВР и

компенсации заряда

3.5.1. Снятие симметрийных ограничений за счет локальных

искажений структуры

3.5.2. Образование и разрушение связи анион-анион

3.5.3. Образование и разрушение связи металл-металл

3.6. Роль протяженных дефектов и межзеренных границ в

электрохимических свойствах слоистых оксидов

3.7. Управление микроструктурой слоистых оксидов для

оптимизации их электрохимических свойств

3.7.1. Статистический анализ электрохимических параметров

катодного материала КМС811 по набору литературных данных

3.7.2. Модификация межзеренных границ в агломерированых поликристаллических материалах ММС811

3.7.2.1. Модификация межзеренных границ сульфатом лития

3.7.2.2. Модификация межзеренных границ боратом лития

3.7.3. Оптимизация гранулометрического состава

поликристаллических материалов ЫМС811

ГЛАВА 4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

БЛАГОДАРНОСТИ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Катодные материалы металл-ионных аккумуляторов на основе оксидов и халькогенидов переходных металлов со слоистой структурой»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Стремительно меняющийся климат и связанные с этим негативные изменения в условиях жизни людей и разнообразные природные катастрофы относят к последствиям глобального потепления, вызванного индустриальной деятельностью человека и увеличением количества сжигаемого ископаемого топлива. Предлагаемый на сегодняшний день комплекс мер по снижению антропогенного воздействия на экологию включает, как одно из решений, переход от автомобильного транспорта с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) к транспорту на электротяге. Хотя выгода от такого перехода (в единицах измерения кг СО2 на километр пробега) до сих пор вызывает дебаты, будучи зависимой от характера источников электроэнергии (уголь, газ, атомная энергетика, возобновляемая энергетика) не только для зарядки электромобиля, но и для его производства и всех сопутствующих переделов, в Российской Федерации документально определена стратегия развития отрасли электродвижения. Направления технологического развития Российской Федерации в области электродвижения заданы Концепцией по развитию производства и использования электрического автомобильного транспорта в Российской Федерации на период до 2030 года (утверждена Правительством РФ 23 августа 2021 г.), которая предполагает выпуск 217.000 электромобилей к 2030 г., что эквивалентно ~10-15 ГВтч суммарной емкости литий-ионных аккумуляторных батарей (ЛИАБ). Производство соответствующего количества литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) предусмотрено в "дорожной карте" ГК "Росатом" и АО "Металион" (Дорожная карта развития высокотехнологичной области "Технологии создания систем накопления электроэнергии, включая портативные", утверждена Правительством РФ 16 мая 2022 г.), где планируется выпуск более 4 ГВтч/год аккумуляторных ячеек к 2025 г. с перспективой масштабирования до 12 ГВтч/год. Ключевой составляющей этой долгосрочной стратегии является необходимость создания рынка средств передвижения на электрической тяге, для чего требуется сделать электромобиль привлекательным и конкурентоспособным по сравнению с автомобилями с ДВС. Это накладывает все возрастающие требования к

следующему поколению ЛИА, которые на сегодняшний день являются самым перспективным вторичным источником энергии для электромобилей. Ориентируясь на мировой уровень, к 2025 г. должен быть преодолен технологический барьер по удельной энергоемкости аккумуляторных ячеек в 300 Втч/кг, а к 2030 г. - 350 Втч/кг, тогда как Фонд перспективных исследований РФ задает даже более высокие требования: 400 Втч/кг для ячеек поколения II. При этом циклический ресурс должен составлять от 3000 до 5000 зарядно-разрядных циклов (обычно рассчитывается до снижения емкости до 80%). Соответственно, повышенные требования предъявляются и к электродным материалам, от которых непосредственно зависит энергоемкость, безопасность, срок службы и удельная стоимость энергии аккумуляторной батареи.

Удельная энергоемкость не является столь значимым параметром для промышленной генерации и сетевого распределения энергии. Сетевые накопители рассматриваются как стационарные устройства, где на первый план выходят энергоэффективность, ресурс жизненного цикла и безопасность (согласно Плану мероприятий развития отрасли систем накопления энергии в Российской Федерации на период до 2030 г., утвержден Правительством РФ 30 ноября 2021 г.). В качестве одного из приоритетных мероприятий плана указывается разработка новых технологий, направленных на снижение удельной стоимости запасенной энергии. В качестве критериев успешной коммерциализации электрохимических накопителей энергии для сетевых приложений называется рубеж стоимости энергии в 100 $/кВт*ч и увеличение срока службы с 2000 до 10000 зарядно-разрядных циклов, что задает следующие технологические барьеры к 2025-2030 г: удельная энергоемкость 100 - 300 Вт*ч/кг при сроке работы батареи от 10 тыс. зарядно-разрядных циклов и удельной стоимости запасенной энергии 100 - 200 $/кВт*ч.

Достижение амбициозных целей развития индустрии электрохимических накопителей энергии невозможно без получения новых электродных материалов с улучшенными электрохимическими свойствами. Согласно дорожной карте, в

основе планируемого производства лежит использование слоистых оксидных материалов положительных электродов (катодов) ЛИА с высоким содержанием никеля ЫМС811 и ЫМС9 0,5 0,5 (аббревиатура ММСху7 обозначает соединение состава Ы№хМдуСо202, где х+у+7 = 1) и композитных углеродных анодных материалов с добавками кремния. Материалы ММС811 и ММС9 0,5 0,5 способны обеспечить электрохимическую емкость в ~200 мАч/г и ~220 мАч/г соответственно, что определяет их годовую потребность к 2025 г. в 5500 и 5000 тонн. В качестве наиболее перспективного катодного материала для стационарных ЛИАБ рассматривается фосфат лития-железа ЫБеР04, являющийся более дешевым аналогом слоистых оксидов с высоким содержанием никеля из-за отсутствия дорогостоящих N1 и Со, и обеспечивающим электрохимическую емкость до 160 мАч/г. Важным достоинством ЫБеР04 является его более высокая термическая устойчивость, что дает возможность изготавливать более безопасные ЛИАБ. В качестве еще более дешевой альтернативы ЛИА сейчас разрабатываются №- и ^ ионные батареи, которые при сравнимой или более низкой емкости оказываются конкурентоспособными за счет более низкой удельной стоимости запасенной энергии, ввиду распространенности и дешевизны соединений калия и натрия по сравнению с соединениями лития.

Установление взаимосвязей между электрохимическим поведением интеркаляционных систем и локальной структурой и микроструктурой электродных материалов является актуальной фундаментальной проблемой, решение которой требует понимания кристаллической и дефектной структуры на атомном уровне, моделирования их связи с химическим составом в процессах заряда/разряда с помощью соответствующих расчетных методов, и определения степени их влияния на электропроводящие, ионопроводящие, механические свойства электродов. Понимание такого влияния составляет основу для направленного дизайна новых материалов с кристаллической и дефектной структурой, оптимизированной для конкретных электрохимических систем хранения энергии. Решение этой комплексной научной задачи способно создать

значимые конкурентные преимущества на рынке аккумуляторных батарей с высокой плотностью энергии, долгим сроком службы и доступной ценой.

Целью диссертационного исследования является создание фундаментальных и практических основ разработки и производства материалов положительного электрода (катода) для следующего поколения вторичных электрохимических источников тока (металл-ионных аккумуляторов) с высокой энергоемкостью.

Для достижения цели диссертационного исследования было запланировано решение следующих основных задач:

- с использованием комплекса методов просвечивающей электронной микроскопии исследовать механизмы обратимой (де)интеркаляции катионов щелочных металлов в обогащенных литием катодных материалах на основе слоистых и неупорядоченных оксидов и халькогенидов;

- раскрыть причины таких явлений, как падение рабочего напряжения, гистерезис рабочего напряжения, деградация электрохимической емкости и показать их связь с эволюцией кристаллической и электронной структуры и характером химической связи переходный металл (ПМ) - анион, для чего:

- исследовать миграцию катионов ПМ и причины падения разрядного напряжения на модельных системах с разной структурной организацией и химически модифицированных Ы-обогащённых ЫМС материалах;

- определить возможные механизмы обратимого окисления анионной подрешетки в структурах слоистых катодных материалов;

- установить корреляции между процессами окисления анионной подрешетки и катионной миграцией в слоистых оксидах и халькогенидах;

- исследовать влияние точечных и протяженных дефектов и межзеренных границ на электрохимические свойства катодных материалов;

- определить способы управления дефектами кристаллической структуры слоистых оксидных катодных материалов;

- определить локальную атомную структуру промежуточных фаз и продуктов деградации в ходе электрохимического циклирования и выделить движущие силы деградации;

- разработать новые химические подходы к направленному дизайну микроструктуры обогащенных N1 слоистых оксидных катодных материалов и методы синтеза с возможностью последующего масштабирования.

Научная новизна работы определяется важнейшими результатами, полученными впервые:

- определен механизм стабилизации частично окисленных форм кислорода путем кооперативного искажения кислородной подрешетки в обогащенных литием оксидах ПМ;

- визуализирована эволюция окисленной формы серы и селена в топотактической реакции СИ22- + 2е- -о- 2СИ2- (СИ - халькоген) при (электро)химическом окислении/восстановлении сульфидов и селенидов;

- установлена взаимосвязь между обратимостью анионных окислительно-восстановительных реакций (ОВР) и степенью ковалентности связи ПМ-анион в Ы-обогащённых слоистых оксидах и халькогенидах;

- установлена роль локальных структурных искажений в активации ОВ-процессов в анионной подрешетке;

- определена роль миграции катионов ПМ при электрохимическом (де)литировании как основного фактора, вызывающего гистерезис напряжения в Ы-обогащённых слоистых оксидах переходных металлов;

- установлено, что одной из причин гистерезиса напряжения в материалах с окислительно-восстановительной (ОВ) активностью анионной подрешетки является заторможенность переноса электрона с несвязывающих ^-орбиталей аниона на ^-орбитали ПМ;

- на основании исследования модельных слоистых оксидов Ы12Со04Мп0.402 и Ы1.2М0.2Мп0.602 определены роли катионов N1 и Со в электрохимическом поведении слоистых оксидов ПМ;

- предложен механизм структурного "уплотнения" Ы-обогащенного слоистого оксида Ь11.2Мп0.54М0.1зСо01з02 при электрохимической активации анионной ОВР;

- определены механизм трансформации слоистой структуры ЫЯЮ2 в туннельную структуру при делитировании и связь этого механизма с анионной ОВР;

- на примере твердых растворов хЫ2Ки03 - (1-х^1.2М0.2Мпс.602 продемонстрировано, что Яи увеличивает стабильность структуры материалов по отношению к выделению кислорода при заряде и одновременно ингибирует ОВ-активность катионов Мп4+/3+;

- на примере твердых растворов Ы2+хМо1-х03 показано, что компенсация заряда при делитировании происходит путем последовательного разрыва связей металл-металл в кластерных группировках Мо3013;

- проанализированы схемы образования катионных дефектов в слоистых оксидах лития и ПМ и проведено сравнение методов количественного и полуколичественного анализа дефектной структуры с помощью рентгеновской и электронной дифракции;

- разработан метод картирования распределения катионных дефектов с атомным пространственным разрешением посредством цифровой обработки изображений темнопольной сканирующей просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения;

- на примерах Ы21г03, NaMn02 и Ы1.2Мпо.54М0.13Со0.1302 показано влияние протяженных дефектов (антифазных и двойниковых границ) на гистерезис напряжения, потенциал деинтеркаляции и диффузию Ы+ в катодном материале;

- проведен статистический анализ опубликованных электрохимических данных для катодного материала NMC811, определены зависимости разрядной емкости от

диапазона потенциалов, химического состава, катионного разупорядочения, морфологии, скорости заряда/разряда;

- разработан композитный катодный материал NMC811 с межзеренными границами, модифицированными сульфатом лития с увеличенным циклическим ресурсом, а также метод его получения;

- разработан композитный катодный материал NMC811 с межзеренными границами, модифицированными боратом лития, с радиальной упаковкой первичных кристаллитов и с увеличенным циклическим ресурсом, а также метод его получения;

- разработан микроволновой гидротермальный метод синтеза прекурсора катодного материала №МС811 и показано, что материал, получаемый из этого прекурсора, является эффективной добавкой для увеличения насыпной плотности с утряской катодного порошка без потерь его электрохимических характеристик.

Положения, выносимые на защиту:

- закономерности структурных изменений в сложных оксидах и халькогенидах щелочных и переходных металлов, демонстрирующих окислительно-восстановительную активность анионной подрешетки при использовании в качестве материалов положительного электрода металл-ионных аккумуляторов;

- факторы, влияющие на обратимость анионных окислительно-восстановительных реакций, падение и гистерезис напряжения в обогащенных литием слоистых оксидах переходных металлов;

- роль точечных и протяженных структурных дефектов в электрохимических свойствах катодных материалов на основе слоистых оксидов щелочных и переходных металлов;

- новые композитные катодные материалы NMC811 с модифицированными межзеренными границами и увеличенным циклическим ресурсом;

- новый микроволновой гидротермальный метод синтеза прекурсора КМС811 и катодный материал для ЛИА с увеличенной объемной плотностью энергии.

Практическая значимость диссертационного исследования состоит в том, что разработаны и синтезированы новые катодные материалы для литий-ионных аккумуляторов на основе слоистых смешанных оксидов с высоким содержанием никеля с увеличенным сроком службы и повышенными мощностными характеристиками. С использованием новой технологии, в стартап-компании ООО "Рустор" развернуто опытное производство катодных материалов КМС622 и КМС811 объемом до 10 тонн в год, на катодный материал КМС622 разработаны и зарегистрированы технические условия. С использованием собственных катодных материалов разработана технология нанесения электродного слоя и сборки аккумуляторных ячеек, изготовлены прототипы литий-ионных аккумуляторных ячеек емкостью 3.5, 13 и 25 Ач с удельной энергоемкостью до 250 Втч/кг. Разработан микроволновой гидротермальный метод синтеза слоистых оксидных катодных материалов с высоким содержанием никеля, которые могут быть использованы как добавки в катодные материалы, полученные традиционным методом соосаждения для увеличения плотности утряски и повышения объемной плотности энергии. Интеллектуальная собственность на новые катодные материалы оформлена в виде 2-х патентов Российской Федерации.

Достоверность полученных результатов обеспечивается тщательным контролем подготовки проб и экспериментальных образцов, применением комплекса современных физико-химических методов исследования материалов на разных пространственных шкалах, воспроизводимостью полученных экспериментальных данных, верификацией результатов эксперимента при помощи расчетных методов.

Личный вклад автора заключается в постановке задач, планировании экспериментальной деятельности, систематизации и анализе литературных данных, разработке методологии экспериментов, проведении электронномикроскопических измерений и рентгеноструктурного анализа,

интерпретации и обобщении совокупности экспериментальных данных. В совместных работах вклад автора в результаты исследований является существенным.

Работа выполнена при поддержке грантов РНФ 20-43-01012 "К усовершенствованным слоистым электродным материалам высокой емкости для литий-ионных аккумуляторов через понимание окислительно-восстановительных процессов на атомном уровне", 20-13-00233 "Высокоемкие катодные материалы на основе Ni-обогащенных слоистых оксидов для Li-ионных аккумуляторов нового поколения", 23-73-30003 "Создание перспективных электрохимических систем хранения энергии с помощью направленного дизайна локальной структуры и микроструктуры электродных материалов" и гранта РФФИ 20-33-90241 "Новые безопасные твердотельные литий-ионные аккумуляторы с высокой плотностью энергии с катодами на основе Li-обогащённых слоистых оксидов", в которых автор выступал в качестве руководителя.

Помощь в синтезе, первичной характеризации материалов и электрохимических измерениях оказывали И.А. Моисеев, Е.Д. Орлова, А.Д. Павлова, Л. Ситникова, И. Скворцова, к.х.н. А.В. Морозов, к.х.н. А. А. Савина и к.х.н. М.А. Кирсанова (Сколковский институт науки и технологий, г.Москва, Россия). Часть объектов (сложные оксиды благородных металлов, халькогениды, неупорядоченные оксиды) были синтезированы и электрохимически охарактеризованы научным коллективом Колледж де Франс (Париж, Франция) под руководством проф. Ж.-М. Тараскона. Совместно с коллегами были проведены исследования методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (Е. М. Пажетнов, Сколковский институт науки и технологий, г.Москва, Россия), атомно-силовой микроскопии (PhD С. Лучкин, Сколковский институт науки и технологий, г.Москва, Россия), дифракции обратнорассеяных электронов (к.ф.-м.н. С. Липовских, Сколковский институт науки и технологий, г.Москва, Россия), дифференциальной электрохимической масс-спектрометрии в реальном времени (Л. Жанг, университет г. Уппсала, Швеция). ТФП расчёты проводились к.ф-м.н. А.

О. Боевым, к.ф-м.н. Д. А. Аксеновым (Сколковский институт науки и технологий, г.Москва, Россия).

Апробация результатов работы. Результаты работы, включенные в диссертацию, докладывались на 43-х конференциях и школах в качестве устных и приглашенных докладов: 30th Meeting of the European Crystallographic Association (Базель, 2016); XIV International Conference "Topical Problems of Energy Conversion in Lithium Electrochemical Systems" (Суздаль, 2016); 13th International Meeting "Fundamental problems of solid state ionics" (Черноголовка, 2016); 253rd ACS National Meeting (Сан-Франциско, 2017); 24th Congress of the International Union of Crystallography (Хайдарабад, 2017); International confernce "Condensed Matter Research at the IBR-2" (Дубна, 2017); 2017 E-MRS Spring Meeting (Страсбург, 2017); 2nd International Conference of Young Scientists "Topical Problems of Modern Electrochemistry and Electrochemical Materials Science" (Воздвиженское, 2017); XV International Conference "Topical problems of energy conversion in lithium electrochemical systems" (C.-Петербург, 2018); 14-е Международное совещание «Фундаментальные проблемы ионики твердого тела» (Черноголовка, 2018); II-я Школа молодых ученых «Материалы для новых электрохимических источников энергии» (Черноголовка, 2018); 31st European Crystallographic Meeting (Овьедо, 2018); XVI Electroceramics summer school (Хасселт, 2018); IX Национальная кристаллохимическая конференция (Суздаль, 2018); 43-и Фрумкинские чтения (Москва, 2019); V International conference of young scientists "Topical problems of modern electrochemistry and electrochemical material science" (Москва, 2020); XVI Международная конференция "Актуальные проблемы преобразования энергии в литиевых электрохимических системах" (Уфа, 2021); XXV General Assembly and Congress of the International Union of Crystallography (Прага, 2021); Х национальная кристаллохимическая конференция (Терскол, 2021); CECAM Flagship Workshop "Materials Design for Energy Storage and Conversion: Theory and Experiment" (онлайн-семинар, 2021); Telluride School on Electrochemical Energy Storage (онлайн-семинар, 2021); 6th international school-conference of young scientists «Solid state chemistry of battery materials» (Москва, 2021); International Core-to-Core Conference

on Mixed Anion Research for Energy Conversion (Киото, 2022); Всероссийская научная конференция с международным участием «IV Байкальский Материаловедческий Форум» (Улан-Удэ, 2022); Вторая школа молодых ученых «Электрохимические устройства: процессы, материалы, технологии» (Новосибирск, 2022); 10th International Conference on Nanomaterials and Advanced Energy Storage Systems INESS-2022 (Нур-Султан, 2022); 16-е Совещание с международным участием ФПИТТ-2022 (Черноголовка, 2022); XXIX Российская конференция по электронной микроскопии RCEM-2022 (онлайн-семинар, 2022); XVII Международная конференция «Актуальные проблемы преобразования энергии в литиевых электрохимических системах», (Москва, 2022); VII International School-Conference of Young Scientists in Topical Issues of Modern Electrochemistry and Electrochemical Materials Science (Москва, 2022); Lithium Battery Discussions "Electrode Materials" (LiBD2023) (Аркашон, 2023); 8th Asian Symposium on Advanced Materials ASAM-8 (Новосибирск, 2023); Microscopy - International School-Conference of Young Scientists (Москва, 2023); Научно-практическая конференция "Российский рынок систем электрохимического накопления электрической энергии и батарейных систем электротранспорта. Проблемы и перспективы" (Москва, 2023, 2024); XI национальная кристаллохимическая конференция (Нальчик, 2024); 17-е Совещание с международным участием ФПИТТ-2022 (Черноголовка, 2024); 3-я Всероссийская конференция «Электрохимия в распределенной и атомной энергетике» (Эльбрус, 2024); 2nd Sino-Russian Symposium on Chemistry and Materials» (Москва, 2024); 12th International Conference on Nanomaterials and Advanced Energy Storage Systems INESS-2024 (Астана, 2024); 1-я Всероссийская конференция "Керамические и керметные материалы, перспективные технологии и устройства" (Екатеринбург, 2024); XXII Менделеевский съезд по общей и прикладной химии (Сириус, 2024); Курчатовский форум «Исследования с применением синхротронного излучения, нейтронов и электронов» (Москва, 2024).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 45 статей в рецензируемых отечественных и иностранных журналах. Всего опубликовано 92

работы, включая тезисы и материалы 43-х конференций, 2 главы в книгах и 2 патента.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы (392 источника). Содержание диссертационной работы изложено на 402 страницах машинописного текста, содержит 202 рисунка и 34 таблицы.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ МАТЕРИАЛОВ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДА МЕТАЛЛ-ИОННЫХ

АККУМУЛЯТОРОВ

На сегодняшний день в научном сообществе достигнуто понимание того, что электродный материал для обратимых окислительно-восстановительных интеркаляционных реакций представляет собой сложную иерархическую структуру (Рисунок 1-1). Функциональные свойства таких материалов, в первую очередь удельная емкость, потенциал (де)интеркаляции и мощностные характеристики, зависят от свойств элементов, входящих в их состав (электроотрицательность, потенциал ионизации, сродство к электрону, электронная конфигурация и даже спиновое состояние), характера химической связи (степень ионности/ковалентности), кристаллической и электронной структуры, определяющих электронный и ионный транспорт. Однако, кроме этого, свойства материала зависят от природы и количества точечных и протяженных дефектов (например, антиструктурных дефектов, дефектов упаковки и двойниковых границ), механических и транспортных свойств межзеренных границ в поликристаллических агломератах, морфологии первичных частиц и агломератов, определяющих пути диффузии, строения и устойчивости разных типов поверхностей к паразитным реакциям. Помимо дефектов и морфологических особенностей, формирующихся при синтезе материала, необходимо принимать во внимание их образование и эволюцию в процессе электрохимического циклирования. В таком контексте традиционный фокус электрохимии на процессах переноса заряда/вещества через границу раздела электрод/электролит (т.е. на поверхности или подповерхностных участках электрода) оказывается смещен в сторону процессов, происходящих внутри объема электрода.

Рисунок 1-1. Иерархическая структура катодного материала литий-ионного аккумулятора [1].

1.1. Практические требования к материалам положительных электродов

ЛИА

ЛИА состоит из положительного электрода (катода) и отрицательного электрода (анода) и разделяющего их электролита, обеспечивающего свободное прохождение катионов-носителей заряда (в ЛИА - катионов лития), но блокирующего движение электронов. Принцип работы ЛИА основан на обратимой реакции интеркаляции/деинтеркаляции, включающей многократную обратимую экстракцию(внедрение) катионов лития из(в) кристаллической структуры катода и их внедрение(экстракцию) в(из) структуру анода, происходящие без существенных структурных изменений. В процессе заряда ЛИА, т.е. при приложении внешнего потенциала, происходит, соответственно, окисление материала катода и восстановление материала анода, при которых электроны с катода перетекают на анод по внешней цепи, а ионы лития перемещаются от катода к аноду через электролит, обеспечивая баланс заряда. В процессе разряда ЛИА все вышеуказанные процессы происходят в обратном направлении. При разряде

запасенная энергия используется на совершение полезной работы, за исключением некоторых потерь из-за наличия внутреннего сопротивления, кинетических и диффузионных ограничений, а также частичной деградации составных компонентов ЛИА. Как правило, эксплуатационные характеристики ЛИА (электрохимическая емкость, энергоемкость, номинальное напряжение, кулоновская эффективность, энергоэффективность, сохранение емкости при многократных циклах заряда-разряда, безопасность при стандартных и критических режимах работы, цена за единицу запасаемой энергии), и, следовательно, их конкурентоспособность в значительной степени определяются свойствами материала катода. Поэтому материалы катода ЛИА должны удовлетворять широкому набору требований:

- иметь в составе подвижные катионы лития, способные покидать кристаллическую структуру катодного материала при заряде и возвращаться обратно при разряде с высокой степенью обратимости;

- иметь в составе катионы (возможно, также и анионы), способные выступать в качестве донора электронов при электрохимической деинтеркаляции лития;

- иметь протяженные каналы диффузии катионов лития с низкими энергетическими барьерами миграции (< 0,5-0,7 эВ);

- иметь низкое значение молярной массы для достижения высокой удельной электрохимической емкости (> 150 мАч/г);

- иметь верхнюю и нижнюю границы потенциалов заряда/разряда в окне электрохимической стабильности используемого электролита и в то же время достаточно высоко относительно потенциала пары Ы+/Ы для обеспечения высокой удельной энергии (наиболее типично - в диапазоне 2,7 - 4,3 В);

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Абакумов Артем Михайлович, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Abakumov A.M., Fedotov S.S., Antipov E.V., Tarascon J.M. Solid state chemistry for developing better metal-ion batteries // Nature Communications. 2020. Vol. 11. № 1. P. 4976.

2. Ross G.J., Watts J.F., Hill M.P., Morrissey P. Surface modification of poly(vinylidene fluoride) by alkaline treatment. The degradation mechanism // Polymer. 2000. Vol. 41. № 5. pp. 1685-1696.

3. Белов Н.В. Структура ионных кристаллов и металлических фаз.— Москва: Издательство Академии наук СССР, 1947.— 235 с.

4. Абакумов А.М., Шпанченко Р.В., Антипов Е.В., Ковба Л.М., Копнин Е.М., Путилин С.Н. Сложные оксиды со структурами когерентного срастания // Успехи химии. 1995. Т. 64. № 8. С. 769-780.

5. Delmas C., Fouassier C., Hagenmuller P. Structural classification and properties of the layered oxides // Physica B+C. 1980. Vol. 99. № 1-4. pp. 81-85.

6. Zhao C., Wang Q., Yao Z., Wang J., Sanchez-Lengeling B., Ding F., Qi X., Lu Y., Bai X., Li B., et al. Rational design of layered oxide materials for sodium-ion batteries // Science. 2020. Vol. 370. № 6517. pp. 708-711.

7. Adipranoto D.S., Ishigaki T., Hoshikawa A., Iwase K., Yonemura M., Mori K., Kamiyama T., Morii Y., Hayashi M. Neutron diffraction studies on structural effect for Ni-doping in LiCoi-xNixO2 // Solid State Ionics. 2014. Vol. 262. pp. 92-97.

8. Yin S.C., Rho Y.H., Swainson I., Nazar L.F. X-ray/Neutron Diffraction and Electrochemical Studies of Lithium De/Re-Intercalation in LiixCoi/3Nii/3Mni/3O2 (x = 0 ^ 1) // Chemistry of Materials. 2006. Vol. 18. № 7. pp. 1901-1910.

9. Paulsen J.M., Donaberger R.A., Dahn J.R. Layered T2-, O6-, O2-, and P2-Type A2 /3 [M'2+1 /3M4+2 /з]02 Bronzes, A = Li, Na; M' = Ni, Mg; M = Mn, Ti // Chemisry of Materials. 2000. Vol. 12. № 8. pp. 2257-2267.

10. Savina A.A., Boev A.O., Orlova E.D., Morozov A.V., Abakumov A.M. Nickel is a key element in the future energy // Russian Chemical Reviews. 2023. Vol. 92. № 7. P. RCR5086.

11. Boulineau A., Croguennec L., Delmas C., Weill F. Reinvestigation of Li2MnO3 Structure: Electron Diffraction and High Resolution TEM // Chemistry of Materials. 2009. Vol. 21. № 18. pp. 4216-4222.

12. Jarvis K.A., Deng Z., Allard L.F., Manthiram A., Ferreira P.J. Atomic Structure of a Lithium-Rich Layered Oxide Material for Lithium-Ion Batteries: Evidence of a Solid Solution // Chemistry of Materials. 2011. Vol. 23. № 16. pp. 3614-3621.

13. Boulineau A., Simonin L., Colin J.F., Canévet E., Daniel L., Patoux S. Evolutions of Lii.2Mno.6iNio.isMgo.oiO2 during the Initial Charge/Discharge Cycle Studied by

Advanced Electron Microscopy // Chemistry of Materials. 2012. Vol. 24. N° 18. pp. 3558-3566.

14. Shukla A.K., Ramasse Q.M., Ophus C., Kepaptsoglou D.M., Hage F.S., Gammer C., Bowling C., Hernandez Gallegose P.A., Venkatachalam S. Effect of composition on the structure of lithium and manganese-rich transition metal oxides // Energy & Environmental Science. 2018. Vol. 11. pp. 830-840.

15. Ito A., Sato Y., Sanada T., Ohwaki T., Hatano M., Horie H., Ohsawa Y. Local Structure of Li-rich Layered Cathode Material Li[Nio.i7Lio.2Coo.o?Mno.56]O2 // Electrochemistry. 2010. Vol. 78. № 5. pp. 380-383.

16. Zaanen J., Sawatzky G.A., Allen J.W. Band Gaps and Electronic Structure of Transition-Metal Compounds // Physical Review Letters. 1985. Vol. 55. № 4. pp. 418-421.

17. Torrance J.B., Lacorre P., Asavaroengchai C., Metzger R.M. Why are some oxides metallic, while most are insulating? // Physica C. 1991. Vol. 182. № 4-6. pp. 351364.

18. Imada M., Fujimori A., Tokura Y. Metal-insulator transitions // Reviews of Modern Physics. 1998. Vol. 70. № 4. pp. 1039-1263.

19. Martin R.B. Metal ion stabilities correlate with electron affinity rather than hardness or softness // Inorganica Chimica Acta. 1998. Vol. 283. № 1. pp. 30-36.

20. Pearson R.G. Absolute Electronegativity and Hardness: Application to Inorganic Chemistry // Inorganic Chemistry. 1988. Vol. 27. № 4. pp. 734-740.

21. Khomskii D. Transition metal compounds.— Cambridge: Cambridge University Press, 2014.— 485 pp. ISBN 978-1-107-02017-7.

22. Manthiram A. A reflection on lithium-ion battery cathode chemistry // Nature Communications. 2020. Vol. 11. № 1. P. 1550.

23. Bisogni V., Catalano S., Green R.J., Gibert M., Scherwitzl R., Huang Y., Strocov V.N., Zubko P., Balandeh S., Triscone J.M., Sawatzky G., Schmitt T. Ground-state oxygen holes and the metal-insulator transition in the negative charge-transfer rare-earth nickelates // Nature Communications. 2016. Vol. 7. P. 13017.

24. Ceder G., Chiang Y.M., Sadoway D.R., Aydinol M.K., Jang Y.I., Huang B. Identification of cathode materials for lithium batteries guided by first-principles calculations // Nature. 1998. Vol. 392. pp. 694-696.

25. Ensling D., Cherkashinin G., Schmid S., Bhuvaneswari S., Thissen A., Jaegermann W. Nonrigid Band Behavior of the Electronic Structure of LiCoO2 Thin Film during Electrochemical Li Deintercalation // Chemistry of Materials. 2014. Vol. 26. № 13. pp. 3948-3956.

26. Seo D.H., Lee J., Urban A., Malik R., S.Y. K., Ceder G. The structural and chemical origin of the oxygen redox activity in layered and cation-disordered Li-excess cathode materials // Nature Chemistry. 2016. Vol. 8. pp. 692-697.

27. Koga H., Croguennec L., Ménétrier M., Mannessiez P., Weill F., Delmas C., Belin S. Operando X-ray Absorption Study of the Redox Processes Involved upon Cycling of the Li-Rich Layered Oxide Li1.20Mn0.54Co0.13Ni0.13O2 in Li Ion Batteries // The Journal of Physical Chemistry C. 2014. Vol. 118. № 11. pp. 5700-5709.

28. Koga H., Croguennec L., Ménétrier M., Douhil K., Belin S., Bourgeois L., Suard E., Weill F., Delmas C. Reversible Oxygen Participation to the Redox Processes Revealed for Li1.20Mn0.54Co0.13Ni0.13O2 // Journal of The Electrochemical Society. 2013. Vol. 160. № 6. pp. A786-A792.

29. Oishi M., Yogi C., Watanabe I., Ohta T., Orikasa Y., Uchimoto Y., Ogumi Z. Direct Observation of Reversible Charge Compensation by Oxygen Ion in Li-Rich Manganese Layered Oxide Positive Electrode Material, Li1.1eNi0.15Co0.19Mn0.50O2 // Journal of Power Sources. 2015. Vol. 276. pp. 89-94.

30. Assat G., Iadecola A., Delacourt C., Dedryvère R., Tarascon J.M. Decoupling Cationic-Anionic Redox Processes in a Model Li-rich Cathode via Operando X-ray Absorption Spectroscopy // Chemistry of Materials. 2017. Vol. 29. №2 22. pp. 97149724.

31. Shimoda K., Minato T., Nakanishi K., Komatsu H., Matsunaga T., Tanida H., Arai H., Ukyo Y., Uchimoto Y., Ogumi Z. Oxidation behaviour of lattice oxygen in Lirich manganese-based layered oxide studied by hard X-ray photoelectron spectroscopy // Journal of Materials Chemistry A. 2016. Vol. 4. № 16. pp. 59095916.

32. Luo K., Roberts M.R., Hao R., Guerrini N., Pickup D.M., Liu Y.S., Edstrom K., Guo J., Chadwick A.V., Duda L.C., Bruce P.G. Charge-compensation in 3d-transition-metal-oxide intercalation cathodes through the generation of localized electron holes on oxygen // Nature Chemistry. 2016. Vol. 8. pp. 684-691.

33. Foix D., Sathiya M., McCalla E., Tarascon J.M., Gonbeau D. X-ray photoemission spectroscopy study of cationic and anionic redox processes in high-capacity Li-ion battery layered-oxide electrodes // The Journal of Physical Chemistry C. 2016. Vol. 120. № 2. pp. 862-874.

34. Perez A.J., Jacquet Q., Batuk D., Iadecola A., Saubanère M., Rousse G., Larcher D., Vezin H., Doublet M.L., Tarascon J.M. Approaching the limits of cationic and anionic electrochemical activity with the Li-rich layered rocksalt Li3lrO4 // Nature Energy. 2017. Vol. 2. pp. 954-962.

35. Yabuuchi N., Takeuchi M., Nakayama M., Komaba S. High-capacity electrode materials for rechargeable lithium batteries: Li3NbO4-based system with cation-disordered rocksalt structure // Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 2015. Vol. 112. № 25. pp. 7650-7655.

36. Ji H., Urban A., Kitchaev D.A., Kwon D.H., Artrith N., Ophus C., Huang W., Cai Z., Shi T., Kim J.C., Kim H., Ceder G. Hidden structural and chemical order

controls lithium transport in cation-disordered oxides for rechargeable batteries // Nature Communications. 2019. Vol. 10. P. 592.

37. House R.A., Jin L., Maitra U., Tsuruta K., Somerville J.W., Förstermann D.P., Massel F., Duda L., Roberts M.R., Bruce P.G. Lithium manganese oxyfluoride as a new cathode material exhibiting oxygen redox // Energy & Environmental Science. 2018. Vol. 11. № 4. pp. 926-932.

38. Vergnet J., Saubanere M., Doublet M.L., Tarascon J.M. The Structural Stability of P2-Layered Na-Based Electrodes during Anionic Redox // Joule. 2020. Vol. 4. № 2. pp. 420-434.

39. Maitra U., House R.A., Somerville J.W., Tapia-Ruiz N., Lozano J.G., Guerrini N., Hao R., Luo K., Jin L., Pérez-Osorio M.A., et al. Oxygen redox chemistry without excess alkali-metal ions in Na2/3[Mg0.28Mn0.72 ]O2 // Nature Chemistry. 2018. Vol. 10. pp. 288-295.

40. House R.A., Maitra U., Pérez-Osorio M.A., Lozano J.G., Jin L., Somerville J.W., Duda L.C., Nag A., Walters A., Zhou K.J., Roberts M.R., Bruce P.G. Superstructure control of first-cycle voltage hysteresis in oxygen-redox cathodes // Nature. 2020. Vol. 577. pp. 502-508.

41. Ji H., Wu J., Cai Z., Liu J., Kwon D.H., Kim H., Urban A., Papp J.K., Foley E., Tian Y., et al. Ultrahigh power and energy density in partially ordered lithium-ion cathode materials // Nature Energy. 2020. Vol. 5. pp. 213-221.

42. Hong J., Gent W.E., Xiao P., Lim K., Seo D.H., Wu J., Csernica P.M., Takacs C.J., Nordlund D., Sun C.J., et al. Metal-oxygen decoordination stabilizes anion redox in Li-rich oxides // Nature Materials. 2019. Vol. 18. pp. 256-265.

43. Rouxel J. Anion-Cation Redox Competition and the Formation of New Compounds in Highly Covalent Systems // Chemistry - A European Journal. 1996. Vol. 2. № 9. pp. 1053-1059.

44. Xie Y., Saubanere M., Doublet M.L. Requirements for reversible extra-capacity in Li-rich layered oxides for Li-ion batteries // Energy & Environmental Science. 2017. Vol. 10. № 1. pp. 266-274.

45. House R.A., Marie J.J., Pérez-Osorio M.A., Rees G.J., Boivin E., Bruce P.G. The role of O2 in O-redox cathodes for Li-ion batteries, // Nature Energy. 2021. Vol. 6. pp. 781-789.

46. Sharpe R., House R.A., Clarke M.J., Förstermann D., Marie J.J., Cibin G., Zhou K.J., Playford H. Y., Bruce P.G., Islam M.S. Redox Chemistry and the Role of Trapped Molecular O2 in Li-Rich Disordered Rocksalt Oxyfluoride Cathodes // Journal of the American Chemical Society. 2020. Vol. 142. № 52. pp. 21799-21809.

47. House R.A., Rees G.J., Pérez-Osorio M.A., Marie J.J., Boivin E., Robertson A.W., Nag A., Garcia-Fernandez M., Zhou K.J., Bruce P.G. First-cycle voltage hysteresis

in Li-rich 3d cathodes associated with molecular O2 trapped in the bulk // Nature Energy. 2020. Vol. 5. pp. 777-785.

48. House R.A., Playford H.Y., Smith R.I., Holter J., Griffiths I., Zhou K.J., Bruce P.G. Detection of trapped molecular O2 in a charged Li-rich cathode by Neutron PDF // Energy & Environmental Science. 2022. Vol. 15. № 1. pp. 376-383.

49. Menon A.S., Johnston B.J., Booth S.J., Zhang L., Kress K., Murdock B.E., Paez Fajardo G., Anthonisamy N.N., Tapia-Ruiz N., Agrestini S., et al. Oxygen-Redox Activity in Non-Lithium-Excess Tungsten-Doped LiNiO2 Cathode // PRX Energy. 2023. Vol. 2. № 1. P. 013005.

50. Bassey E.N., Reeves P.J., Seymour I.D., Grey C.P. 17O NMR Spectroscopy in Lithium-Ion Battery Cathode Materials: Challenges and Interpretation // Journal of the American Chemical Society. 2022. Vol. 144. № 41. pp. 18714-18729.

51. Genreith-Schriever A.R., Banerjee H., Menon A.S., Bassey E.N., Piper L.F.J., Grey C.P., Morris A.J. Oxygen hole formation controls stability in LiNiO2 cathodes // Joule. 2023. Vol. 7. № 7. pp. 1623-1640.

52. Li H., Balaya P., Maier J. Li-Storage via Heterogeneous Reaction in Selected Binary Metal Fluorides and Oxides // Journal of The Electrochemical Society. 2004. Vol. 151. P. A1878.

53. Latter R. Atomic Energy Levels for the Thomas-Fermi and Thomas-Fermi-Dirac Potential // Physical Review. 1955. Vol. 99. № 2. pp. 510-519.

54. Allen L.C. Electronegativity is the average one-electron energy of the valence-shell electrons in ground-state free atoms // Journal of the American Chemical Society. 1989. Vol. 111. № 25. pp. 9003-9014.

55. Mann J.B., Meek T.L., Knight E.T., Capitani J.F., Allen L.C. Configuration Energies of the d-Block Elements // Journal of the American Chemical Society. 2000. Vol. 122. № 21. pp. 5132-5137.

56. Nazri G.A., Pistoia G. Lithium Batteries: Science and Technology. 1st ed.— New York: Springer New York, 2008.— 708 pp. ISBN 978-1-4020-7628-2.

57. Yoon C.S., Jun D.W., Myung S.T., Sun Y.K. Structural Stability of LiNiO2 Cycled above 4.2 V // ACS Energy Letters. 2017. Vol. 2. № 5. pp. 1150-1155.

58. Mizushima K., Jones P.C., Wiseman P.J., Goodenough J.B. LixCoO2 (0<x<1): A new cathode material for batteries of high energy density // Materials Research Bulletin. 1980. Vol. 15. № 6. pp. 783-789.

59. Wang L., Chen B., Ma J., Cui G., Chen L. Reviving lithium cobalt oxide-based lithium secondary batteries-toward a higher energy density // Chemical Society Reviews. 2018. Vol. 47. № 17. pp. 6505-6602.

60. Laubach S., Laubach S., Schmidt P.C., Ensling D., Schmid S., Jaegermann W., ThiBen A., Nikolowski K., Ehrenberg H. Changes in the crystal and electronic

structure of LiCoO2 and LiNiO2 upon Li intercalation and de-intercalation // Physical Chemistry Chemical Physics. 2009. Vol. 11. № 17. pp. 3278-3289.

61. Liu J., Du Z., Wang X., Tan S., Wu X., Geng L., Song B., Chien P.H., Everett S.M., Hu E. Anionic redox induced anomalous structural transition in Ni-rich cathodes // Energy & Environmental Science. 2021. Vol. 14. № 12. pp. 6441-6454.

62. Lebens-Higgins Z.W., Faenza N.V., Radin M.D., Liu H., Sallis S., Rana J., Vinckeviciute J., Reeves P.J., Zuba M.J., Badway F., et al. Revisiting the charge compensation mechanisms in LiNio.8Coo.2-TAlTO2 systems // Materials Horizons. 2019. Vol. 6. № 10. pp. 2112-2123.

63. Ohzuku T., Ueda A., Nagayama M. Electrochemistry and Structural Chemistry of LiNiO2 (R3m) for 4 Volt Secondary Lithium Cells // Journal of The Electrochemical Society. 1993. Vol. 140. № 7. P. 1862.

64. Arai H., Okada S., Ohtsuka H., Ichimura M., Yamaki J. Characterization and cathode performance of Lii-xNii+xO2 prepared with the excess lithium method // Solid State Ionics. 1995. Vol. 80. № 3-4. pp. 261-269.

65. Xu J., Hu E., Nordlund D., Mehta A., Ehrlich S.N., Yang X.Q., Tong W. Understanding the Degradation Mechanism of Lithium Nickel Oxide Cathodes for Li-Ion Batteries // ACS Applied Materials & Interfaces. 2016. Vol. 8. № 46. pp. 31677-31683.

66. de Biasi L., Schiele A., Roca-Ayats M., Garcia G., Brezesinski T., Hartmann P., Janek J. Phase Transformation Behavior and Stability of LiNiO2 Cathode Material for Li-Ion Batteries Obtained from In Situ Gas Analysis and Operando X-Ray Diffraction // ChemSusChem. 2019. Vol. 12. № 10. pp. 2240-2250.

67. Li W., Reimers J.N., Dahn J.R. In situ x-ray diffraction and electrochemical studies of Lii-xNiO2 // Solid State Ionics. 1993. Vol. 67. № 1-2. pp. 123-130.

68. Li H., Zhang N., Li J., Dahn J.R. Updating the Structure and Electrochemistry of LixNiO2 for 0 < x < 1 // Journal of The Electrochemical Society. 2018. Vol. 165. N° 13. pp. A2985-A2993.

69. Mock M., Bianchini M., Fauth F., Albe K., Sicolo S. Atomistic understanding of the LiNiO2-NiO2 phase diagram from experimentally guided lattice models // Journal of Materials Chemistry A. 2021. Vol. 9. № 26. pp. 14928-14940.

70. Peres J.P., Demourgues A., Delmas C. Structural investigations on Lio.65-zNii+zO2 cathode material: XRD and EXAFS studies // Solid State Ionics. 1998. Vol. 111. №№ 1-2. pp. 135-144.

71. Peres J.P., Weill F., Delmas C. Lithium/vacancy ordering in the monoclinic LixNiO2 (0.50<x<0.75) solid solution // Solid State Ionics. 1999. Vol. 116. № 1-2. pp. 1927.

72. Arroyo y de Dompablo M.E., Marianetti C., Van der Ven A., Ceder G. Jahn-Teller mediated ordering in layered LixMO2 compounds // Physical Review B. 2001. Vol. 63. № 14. P. 144107.

73. Croguennec L., Pouillerie C., Mansour A.N., Delmas C. Structural characterisation of the highly deintercalated LixNii .02O2 phases (with x < 0.30) // Journal of Materials Chemistry. 2001. Vol. 11. № 1. pp. 131-141.

74. Croguennec L., Pouillerie C., Delmas C. MO2 Obtained by Electrochemical Lithium Deintercalation from Lithium Nickelate: Structural Modifications // Journal of The Electrochemical Society. 2000. Vol. 147. № 4. P. 1314.

75. Croguennec L., Pouillerie C., Delmas C. Structural characterisation of new metastable NiO2 phases // Solid State Ionics. 2000. Vol. 135. № 3-4. pp. 259-266.

76. Gabrisch H., Yazami R., Fultz B. The Character of Dislocations in LiCoO2 // Electrochemical and Solid-State Letters. 2002. Vol. 5. № 6. pp. A111-A114.

77. Sadowski M., Koch L., Albe K., Sicolo S. Planar Gliding and Vacancy Condensation: The Role of Dislocations in the Chemomechanical Degradation of Layered Transition-Metal Oxides // Chemistry of Materials. 2023. Vol. 35. № 2. P. 584-594.

78. Wang C., Zhang R., Kisslinger K., Xin H.L. Atomic-Scale Observation of O1 Faulted Phase-Induced Deactivation of LiNiO2 at High Voltage // Nano Letters. 2021. Vol. 21. № 8. pp. 3657-3663.

79. Kondrakov A.O., GeBwein H., Galdina K., de Biasi L., Meded V., Filatova E.O., Schumacher G., Wenzel W., Hartmann P., Brezesinski T., Janek J. Charge-Transfer-Induced Lattice Collapse in Ni-Rich NCM Cathode Materials during Delithiation // The Journal of Physical Chemistry C. 2017. Vol. 121. № 44. pp. 24381-24388.

80. Reed J., Ceder G. Role of Electronic Structure in the Susceptibility of Metastable Transition-Metal Oxide Structures to Transformation // Chemical Reviews. 2004. Vol. 104. № 10. pp. 4513-4534.

81. Kong F., Liang C., Wang L., Zheng Y., Perananthan S., Longo R.C., Ferraris J.P., Kim M.J., Cho K. Kinetic Stability of Bulk LiNiO2 and Surface Degradation by Oxygen Evolution in LiNiO2-Based Cathode Materials // Advanced Energy Materials. 2018. Vol. 9. № 2. P. 1802586.

82. Jung R., Metzger M., Maglia F., Stinner C., Gasteiger H.A. Oxygen Release and Its Effect on the Cycling Stability of LiNixMnTCozO2 (NMC) Cathode Materials for Li-Ion Batteries // Journal of The Electrochemical Society. 2017. Vol. 164. № 7. pp. A1361-A1377.

83. Zhang S.S. Understanding of performance degradation of LiNi0.sCo0.1Mn0.1O2 cathode material operating at high potentials // Journal of Energy Chemistry. 2020. Vol. 41. pp. 135-141.

84. Wandt J., Freiberg A.T.S., Ogrodnik A., Gasteiger H.A. Singlet oxygen evolution from layered transition metal oxide cathode materials and its implications for lithium-ion batteries // Materials Today. 2018. Vol. 21. № 8. pp. 825-833.

85. Hatsukade T., Schiele A., Hartmann P., Brezesinski T., Janek J. Origin of Carbon Dioxide Evolved during Cycling of Nickel-Rich Layered NCM Cathodes // ACS Applied Materials & Interfaces. 2018. Vol. 10. № 45. pp. 38892-38899.

86. Zheng J., Ye Y., Liu T., Xiao Y., Wang C., Wang F., Pan F. Ni/Li Disordering in Layered Transition Metal Oxide: Electrochemical Impact, Origin, and Control // Accounts of Chemical Research. 2019. Vol. 52. № 8. pp. 2201-2209.

87. Kang K., Ceder G. Factors that affect Li mobility in layered lithium transition metal oxides // Physical Review B. 2006. Vol. 74. № 9. P. 094105.

88. Dixit M., Markovsky B., Schipper F., Aurbach D., Major D.T. Origin of Structural Degradation During Cycling and Low Thermal Stability of Ni-Rich Layered Transition Metal-Based Electrode Materials // The Journal of Physical Chemistry C. 2017. Vol. 121. № 41. pp. 22628-22636.

89. Jung S.K., Gwon H., Hong J., Park K.Y., Seo D.H., Kim H., Hyun J., Yang W., Kang K. Understanding the Degradation Mechanisms of LiNio.5Coo.2Mno.3O2 Cathode Material in Lithium Ion Batteries // Advanced Energy Materials. 2014. Vol. 4. № 1. P. 1300787.

90. Lin F., Markus I.M., Nordlund D., Weng T.C., Asta M.D., Xin H.L., Doeff M.M. Surface reconstruction and chemical evolution of stoichiometric layered cathode materials for lithium-ion batteries // Nature Communications. 2014. Vol. 27. № 5. P. 3529.

91. Delmas C., Faure C., Borthomieu Y. The effect of cobalt on the chemical and electrochemical behaviour of the nickel hydroxide electrode // Materials Science and Engineering B. 1992. Vol. 13. № 2. pp. 89-96.

92. Rossen E., Jones C.D.W., Dahn J.R. Structure and electrochemistry of LixMnTNii-TO2 // Solid State Ionics. 1992. Vol. 57. № 3-4. pp. 311-318.

93. Koyama Y., Makimura V., Tanaka I., Adachi H., Ohzuku T. Systematic Research on Insertion Materials Based on Superlattice Models in a Phase Triangle of LiCoO2 -LiNiO2- LiMnO2 : I. First-Principles Calculation on Electronic and Crystal Structures, Phase Stability and New LiNi1/2Mn1/2O2 Material // Journal of The Electrochemical Society. 2004. Vol. 151. № 9. pp. A1499-A1506.

94. MacNeil D.D., Lu Z., Dahn J.R. Structure and Electrochemistry of Li[NixCoi-2xMnx]O2 ( 0 < x < 1/2) // Journal of The Electrochemical Society. 2002. Vol. 149. № 10. pp. A1332-A1336.

95. Liang C., Kong F., Longo R.C., KC S., Kim J.S., Jeon S., Choi S., Cho K. Unraveling the Origin of Instability in Ni-Rich LiNii2xCoxMnxO2 (NCM) Cathode

Materials // The Journal of Physical Chemistry C. 2016. Vol. 120. № 12. pp. 63836393.

96. Choi J., Manthiram A. Role of Chemical and Structural Stabilities on the Electrochemical Properties of Layered LiNi^Mn^Co^O2 Cathodes // Journal of The Electrochemical Society. 2005. Vol. 152. № 9. pp. A1714-A1718.

97. Goodenough J.B., Kim Y. Challenges for Rechargeable Li Batteries // Chemistry of Materials. 2010. Vol. 22. № 3. pp. 587-603.

98. Rougier A., Saadoune I., Gravereau P., Willmann P., Delmas C. Effect of cobalt substitution on cationic distribution in LiNi1-TCoTO2 electrode materials // Solid State Ionics. 1996. Vol. 90. № 1-4. pp. 83-90.

99. Delmas C., Croguennec L. Layered Li(Ni,M)O2 Systems as the Cathode Material in Lithium-Ion Batteries // MRS Bulletin. 2002. Vol. 27. pp. 608-612.

100. Caurant D., Baffler N., Bianchi V., Grégoire G., Bach V. Preparation by a 'chimie douce' route and characterization of(LiNizMm-zO2)(0.5<z<1) cathode materials // Journal of Materials Chemistry. 1996. Vol. 6. № 7. pp. 1149-1155.

101. Noh H.J., Youn S., Yoon C.S., Sun Y.K. Comparison of the structural and electrochemical properties of layered Li[NixCoyMnz]O2 (x = 1/3, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8 and 0.85) cathode material for lithium-ion batteries // Journal of Power Sources. 2013. Vol. 233. pp. 121-130.

102. Choi J.U., Voronina N., Sun Y., Myung S. Recent Progress and Perspective of Advanced High-Energy Co-Less Ni-Rich Cathodes for Li-Ion Batteries: Yesterday, Today, and Tomorrow // Advanced Energy Materials. 2020. Vol. 10. № 42. P. 2002027.

103. Li J., Downie L.E., Ma L., Qiu W., Dahn J.R. Study of the Failure Mechanisms of LiNi0.sMn0.1Co0.1O2 cathode material for lithium ion batteries // Journal of The Electrochemical Society. 2015. Vol. 162. № 7. pp. A1401-A1408.

104. Ryu H.H., Park K.J., Yoon C.S., Sun Y.K. Capacity Fading of Ni-Rich LiNixCoTMn1-x-yO2 (0.6 < x < 0.95) Cathodes for High-Energy-Density Lithium-Ion Batteries: Bulk or Surface Degradation? // Chemistry of Materials. 2018. Vol. 30. № 3. pp. 1155-1163.

105. Min K., Seo S.W., Song Y.Y., Lee H.S., Cho E. A first-principles study of the preventive effects of Al and Mg doping on the degradation in LiNi0.sCo0.1Mn0.1O2 cathode materials // Physical Chemistry Chemical Physics. 2017. Vol. 19. №2 3. pp. 1762-1769.

106. Pouillerie C., Perton F., Biensan P., Pérès J.P., Broussely M., Delmas C. Effect of magnesium substitution on the cycling behavior of lithium nickel cobalt oxide // Journal of Power Sources. 2001. Vol. 96. № 2. pp. 293-302.

107. Weigel T., Schipper F., Erickson E.M., Susai F.A., Markovsky B., Aurbach D. Structural and Electrochemical Aspects of LiNio.8Coo.iMno.iO2 Cathode Materials Doped by Various Cations // ACS Energy Letters. 2019. Vol. 4. №№ 2. pp. 508-516.

108. Ahaliabadeh Z., Kong X., Fedorovskaya E., Kallio T. Extensive comparison of doping and coating strategies for Ni-rich positive electrode materials // Journal of Power Sources. 2022. Vol. 540. P. 231633.

109. Joeng J.W., Kang S.G. Structural and electrochemical properties of LiNiTTii-yO2 prepared by a wet process // Journal of Power Sources. 2003. Vol. 123. № 1. pp. 75-78.

110. Julien C., Nazri G.A., Rougier A. Electrochemical performances of layered LiMi-TM/O2 (M=Ni, Co; M'=Mg, Al, B) oxides in lithium batteries // Solid State Ionics. 2000. Vol. 135. № 1-4. pp. 121-130.

111. Chappel E., Chouteau G., Prado G., Delmas C. Magnetic Properties of LiNii-yFeyO2 // Solid State Ionics. 2003. Vol. 159. № 3-4. pp. 273-278.

112. Nishida Y., Nakane K., Satoh T. Synthesis and properties of gallium-doped LiNiO2 as the cathode material for lithium secondary batteries // Journal of Power Sources. 1997. Vol. 68. № 2. pp. 561-564.

113. Prado G., Fournes L., Delmas C. Mixed cobalt and iron substituted lithium nickelate: a structural and electrochemical study // Solid State Ionics. 2000. Vol. 138. № 1-2. pp. 19-30.

114. Yu A., Subba Rao G.V., Chowdari B.V.R. Synthesis and properties of LiGaxMgTNii-x-yO2 as cathode material for lithium ion batteries // Solid State Ionics. 2000. Vol. 135. № 1-4. pp. 131-135.

115. Xie Q., Li W., Manthiram A. A Mg-Doped High-Nickel Layered Oxide Cathode Enabling Safer, High-Energy-Density Li-Ion Batteries // Chemistry of Materials. 2019. Vol. 31. № 3. pp. 938-946.

116. Schipper F., Bouzaglo H., Dixit M., Erickson E.M., Weigel T., Talianker M., Grinblat J., Burstein L., Schmidt M., Lampert J. From Surface ZrO2 Coating to Bulk Zr Doping by High Temperature Annealing of Nickel-Rich Lithiated Oxides and Their Enhanced Electrochemical Performance in Lithium Ion Batteries // Advanced Energy Materials. 2018. Vol. 8. № 4. P. 1701682.

117. Cho J. LiNio.74Coo.26-xMgxO2 Cathode Material for a Li-Ion Cell // Chemistry of Materials. 2000. Vol. 12. № 10. pp. 3089-3094.

118. Schipper F., Dixit M., Kovacheva D., Talianker M., Haik O., Grinblat J., Erickson E.M., Ghanty C., Major D.T., Markovsky B. Stabilizing nickel-rich layered cathode materials by a high-charge cation doping strategy: zirconium-doped LiNio.6Coo.2Mno.2O2 // Journal of Materials Chemistry A. 2016. Vol. 4. № 41. pp. 16073-16084.

119. Gao Y., Yakovleva M.V., Ebner W.B. Novel LiNi1-xTix/2Mgx/2O2 Compounds as Cathode Materials for Safer Lithium-Ion Batteries // Electrochemical and SolidState Letters. 1998. Vol. 1. № 3. pp. 117-119.

120. Yang X.Q., Sun X., McBreen J. Structural changes and thermal stability: in situ X-ray diffraction studies of a new cathode material LiMg 0.125Ti0.125NNI0.75O2 // Electrochemistry Communications. 2000. Vol. 2. № 10. pp. 733-737.

121. Pouillerie C., Croguennec L., Biensan P., Willmann P., Delmas C. Synthesis and Characterization of New LiNi1-TMgTO2 Positive Electrode Materials for LithiumIon Batteries // Journal of The Electrochemical Society. 2000. Vol. 147. № 6. pp. 2061-2069.

122. Park S.H., Park K.S., Sun Y.K., Nahm K.S., Lee Y.S., Yoshio M. Structural and electrochemical characterization of lithium excess and Al-doped nickel oxides synthesized by the sol-gel method // Electrochimica Acta. 2001. Vol. 46. № 8. pp. 1215-1222.

123. Kim J., Amine K. The effect of tetravalent titanium substitution in LiNi1xTixO2 (0.025<x<0.2) system // Electrochemistry Communications. 2001. Vol. 3. №2 2. pp. 52-55.

124. Mohan P., Kumar K.A., Kalaignan G.P., Muralidharan V.S. Improved electrochemical properties of chromium substituted in LiCn-xNixO2 cathode materials for rechargeable lithium-ion batteries // Journal of Solid State Electrochemistry. 2012. Vol. 16. № 12. pp. 3695-3702.

125. Ohzuku T., Ueda A., Kouguchi M. Synthesis and Characterization of LiAl1/4Nia/4O2 (R-3m) for Lithium-Ion (Shuttlecock) Batteries // Journal of The Electrochemical Society. 1995. Vol. 142. № 12. pp. 4033-4039.

126. Guilmard M., Pouillerie C., Croguennec L., Delmas C. Structural and electrochemical properties of LiNi0.70Co0.15Al0.15O2 // Solid State Ionics. 2003. Vol. 160. № 1-2. pp. 39-50.

127. Liu Z., Zhen H., Kim Y., Liang C. Synthesis of LiNiO2 cathode materials with homogeneous Al doping at the atomic level // Journal of Power Sources. 2011. Vol. 196. № 23. pp. 10201-10206.

128. Amriou T., Sayede A., Khelifa B., Mathieu C., Aourag H. Effect of Al-doping on lithium nickel oxides // Journal of Power Sources. 2004. Vol. 130. № 1-2. pp. 213220.

129. Trease N.M., Seymour I.D., Radin M.D., Liu H., Liu H., Hy S., Chernova N., Parikh P., Devaraj A., Wiaderek K.M. Identifying the Distribution of Al3+ in LiNi0.sCo0.15Al0.05O2 // Chemistry of Materials. 2016. Vol. 28. № 22. pp. 81708180.

130. Zhou K., Xie Q., Li B., Manthiram A. Cobalt-free, high-nickel layered oxide cathodes for lithium-ion batteries: Progress, challenges, and perspectives // Energy Storage Materials. 2021. Vol. 34. pp. 250-259.

131. Yoon C.S., Park K.J., Kim U.H., Kang K.H., Ryu H.H., Sun Y.K. High-Energy Ni-Rich Li[NixCoTMni-x-T]O2 Cathodes via Compositional Partitioning for Next-Generation Electric Vehicles // Chemistry of Materials. 2017. Vol. 29. № 24. pp. 10436-10445.

132. Gibb B.C. The rise and rise of lithium // Nature Chemistry. 2021. Vol. 13. pp. 107109.

133. Dixit M., Markovsky B., Aurbach D. Unraveling the Effects of Al Doping on the Electrochemical Properties of LiNio.5Coo.2Mno.3O2 Using First Principles // Journal of The Electrochemical Society. 2017. Vol. 164. № 1. pp. A6359-A6365.

134. Zhou K., Xie Q., Li B., Manthiram A. An in-depth understanding of the effect of aluminum doping in high-nickel cathodes for lithium-ion batteries // Energy Storage Materials. 2021. Vol. 34. pp. 229-240.

135. Jeong M., Kim H., Lee W., Ahn S.J., Lee E., Yoon W.S. Stabilizing effects of Al-doping on Ni-rich LiNio.8oCoo.i5Mno.o5O2 cathode for Li rechargeable batteries // Journal of Power Sources. 2020. Vol. 474. P. 228592.

136. Bensalah N., Dawood H. Review on Synthesis, Characterizations, and Electrochemical Properties of Cathode Materials for Lithium Ion Batteries // Journal of Material Sciences & Engineering. 2016. Vol. 5. № 4. P. 1000258.

137. Deng C., Liu L., Zhou W., Sun K., Sun D. Effect of synthesis condition on the structure and electrochemical properties of Li[Ni^Mn^Co^]O2 prepared by hydroxide co-precipitation method // Electrochimica Acta. 2008. Vol. 53. № 5. pp. 2441-2447.

138. Noh M., Cho J. Optimized Synthetic Conditions of LiNio.5Coo.2Mno.3O2 Cathode Materials for High Rate Lithium Batteries via Co-Precipitation Method // Journal of The Electrochemical Society. 2013. Vol. 160. № 1. pp. A105-A111.

139. Malik M., Chan K.H., Azimi G. Review on the synthesis of LiNixMnTCoi-x-TO2 (NMC) cathodes for lithium-ion batteries // Materials Today Energy. 2022. Vol. 28. P. 101066.

140. Huang B., Cheng L., Li X., Zhao Z., Yang J., Li Y., Pang Y., Cao G. Layered Cathode Materials: Precursors, Synthesis, Microstructure, Electrochemical Properties, and Battery Performance // Small. 2022. Vol. 18. № 20. P. 2107697.

141. Li J., Zhang M., Zhang D., Yan Y., Li Z., Nie Z. Effect of Sintering Conditions on Electrochemical Properties of LiNio.8Coo.iMno.iO2 as Cathode Material // International Journal of Electrochemical Science. 2020. Vol. 15. pp. 1881-1892.

142. Kong J.Z., Zhou F., Wang C.B., Yang X.Y., Zhai H.F., Li H., Li J.X., Tang Z., Zhang S.Q. Effects of Li source and calcination temperature on the electrochemical

properties of LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 lithium-ion cathode materials // Journal of Alloys and Compounds. 2013. Vol. 554. pp. 221-226.

143. Shen Y., Wu Y., Xue H., Wang S., Yin D., Wang L., Cheng Y. Insight into the Coprecipitation-Controlled Crystallization Reaction for Preparing Lithium-Layered Oxide Cathodes // ACS Applied Materials & Interfaces. 2021. Vol. 13. № 1. pp. 717-726.

144. Wu K., Wang F., Gao L., Li M.R., Xiao L., Zhao L., Hu S., Wang X., Xu Z., Wu Q. Effect of precursor and synthesis temperature on the structural and electrochemical properties of Li(Ni0.5Co0.2Mn0.3)O2 // Electrochimica Acta. 2012. Vol. 75. pp. 393-398.

145. Li X., Xiong X., Wang Z., Chen Q. Effect of sintering temperature on cycling performance and rate performance of LiNi0.sCo0.1Mn0.1O2 // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014. Vol. 24. № 12. pp. 4023-4029.

146. Yang Y., Xu S., Xie M., He Y., Huang G., Yang Y. Growth mechanisms for spherical mixed hydroxide agglomerates prepared by co-precipitation method: A case of Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2 // Journal of Alloys and Compounds. 2015. Vol. 619. pp. 846-853.

147. van Bommel A., Dahn J.R. Analysis of the Growth Mechanism of Coprecipitated Spherical and Dense Nickel, Manganese, and Cobalt-Containing Hydroxides in the Presence of Aqueous Ammonia // Chemistry of Materials. 2009. Vol. 21. № 8. pp. 1500-1503.

148. Li L., Li Y., Li L., Chen N., Han Q., Zhang X., Xu H. Thermodynamic Analysis on the Coprecipitation of Ni-Co-Mn Hydroxide // Metallurgical and Materials Transactions B. 2017. Vol. 48. № 5. pp. 2743-2750.

149. Garrels R.M., Christ C.L. Solutions, Minerals and Equilibria. 2nd ed.— Boston: Jones and Bartlett, 1990.— 471 pp. ISBN 0-86720-148-7.

150. Oliva P., Leonardi J., Laurent J.F., Delmas C., Braconnier J.J., Figlarz M., Fievet F., de Guibert A. Review of the structure and the electrochemistry of nickel hydroxides and oxy-hydroxides // Journal of Power Sources. 1982. Vol. 8. № 2. pp. 229-255.

151. Cui Y., Liu K., Man J., Cui J., Zhang H., Zhao W., Juncai S. Preparation of ultrastable Li[Ni0.6Co0.2Mn0.2]O2 cathode material with a continuous hydroxide co-precipitation method // Journal of Alloys and Compounds. 2019. Vol. 793. pp. 7785.

152. Ren D., Shen Y., Yang Y., Shen L., Levin B.D.A., Yu Y., Muller D.A., Abruna H.D. Systematic Optimization of Battery Materials: Key Parameter Optimization for the Scalable Synthesis of Uniform, High-Energy, and High Stability LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2 Cathode Material for Lithium-Ion Batteries // ACS Applied Materials & Interfaces. 2017. Vol. 9. № 41. pp. 35811-35819.

153. Hall D.S., Lockwood D.J., Bock C., MacDougall B.R. Nickel hydroxides and related materials: a review of their structures, synthesis and properties // Proceedings. Mathematical, physical, and engineering sciences. 2015. Vol. 471. N° 2174. P. 20140792.

154. Marcopoulos T., Economou-Eliopoulos M. Theophrastite, Ni(OH)2, a new mineral from northern Greece // American Mineralogist. 1981. Vol. 66. № 9-10. pp. 10201021.

155. Livingstone A., Bish D.L. On the New Mineral Theophrastite, a Nickel Hydroxide, from Unst, Shetland, Scotland // Mineralogical Magazine. 1982. Vol. 46. № 338. pp. 1-5.

156. Delahaye-Vidal A., Beaudoin B., Sac-Epée N., Tekaia-Elhsissen K., Audemer A., Figlarz M. Structural and textural investigations of the nickel hydroxide electrode // Solid State Ionics. 1996. Vol. 84. № 3-4. pp. 239-248.

157. Lee J.W., Ko J.M., Kim J.D. Hierarchical Microspheres Based on a-Ni(OH)2 Nanosheets Intercalated with Different Anions: Synthesis, Anion Exchange, and Effect of Intercalated Anions on Electrochemical Capacitance // The Journal of Physical Chemistry C. 2011. Vol. 115. № 39. pp. 19445-19454.

158. Xu L., Ding Y.S., Chen C.H., Zhao L., Rimkus C., Joesten R., Suib S.L. 3D Flowerlike a-Nickel Hydroxide with Enhanced Electrochemical Activity Synthesized by Microwave-Assisted Hydrothermal Method // Chemistry of Materials. 2008. Vol. 20. № 1. pp. 308-316.

159. McEwen R.S. Crystallographic studies on nickel hydroxide and the higher nickel oxides // The Journal of Physical Chemistry. 1971. Vol. 75. № 12. pp. 1782-1789.

160. Freitas M.B.J.G. Nickel hydroxide powder for NiOOH/Ni(OH)2 electrodes of the alkaline batteries // Journal of Power Sources. 2001. Vol. 93. № 1-2. pp. 163-173.

161. Rajamathi M., Vishnu Kamath P., Seshadri R. Polymorphism in nickel hydroxide: role of interstratification // Journal of Materials Chemistry. 2000. Vol. 10. № 2. pp. 503-506.

162. Guerlou-Demourgues L., Denage C., C. Delmas C. New manganese-substituted nickel hydroxides: Part 1. Crystal chemistry and physical characterization // Journal of Power Sources. 1994. Vol. 52. № 2. pp. 269-274.

163. Rajamathi M., Subbanna G.N., Vishnu Kamath P. On the existence of a nickel hydroxide phase which is neither a nor p // Journal of Materials Chemistry. 1997. Vol. 7. № 11. pp. 2293-2296.

164. Xu L., Zhou F., Kong J., Zhou H., Zhang Q., Wang Q., Yan G. Influence of precursor phase on the structure and electrochemical properties of Li(Nio.6Mno.2Coo.2)O2 cathode materials // Solid State Ionics. 2018. Vol. 324. pp. 49-58.

165. Hy S., Liu H., Zhang M., Qian D., Hwang B.J., Meng Y.S. Performance and design considerations for lithium excess layered oxide positive electrode materials for lithium ion batteries // Energy & Environmental Science. 2016. Vol. 9. pp. 19311954.

166. Wang D., Belharouak I., Koenig G.M., Zhou G., Amine K. Growth mechanism of Ni0.3Mn0.7CO3 precursor for high capacity Li-ion battery cathodes // Journal of Materials Chemistry. 2011. Vol. 21. № 25. pp. 9290-9295.

167. Deng S., Chen Y., Kolliopoulos G., Papangelakis V.G., Li Y. Thermodynamic and experimental analysis of Ni-Co-Mn carbonate precursor synthesis for Li-rich cathode materials // Ionics. 2020. Vol. 26. № 6. pp. 2747-2755.

168. Bianchini M., Roca-Ayats M., Hartmann P., Brezesinski V., Janek J. There and Back Again—The Journey of LiNiO2 as a Cathode Active Material // Angewandte Chemie International Edition. 2019. Vol. 58. № 31. pp. 10434-10458.

169. Cho E., Seo S.W., Min K. Theoretical Prediction of Surface Stability and Morphology of LiNiO2 Cathode for Li Ion Batteries // ACS Applied Materials & Interfaces. 2017. Vol. 9. № 38. pp. 33257-33266.

170. Zhao W., Zou L., Zhang L., Fan X., Zhang H., Pagani F., Brack E., Seidl L., Ou X., Egorov K., et al. Assessing Long-Term Cycling Stability of Single-Crystal Versus Polycrystalline Nickel-Rich NCM in Pouch Cells with 6 mAh cm~2 Electrodes // Small. 2022. Vol. 18. № 14. P. 2107357.

171. Lu Y., Zhu T., McShane E., McCloskey B.D., Chen G. Single-Crystal LiNixMnTCo1-x-yO2 Cathodes for Extreme Fast Charging // Small. 2022. Vol. 18. № 12. P. 2105833.

172. Li H., Li J., Ma X., Dahn J.R. Synthesis of Single Crystal LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2 with Enhanced Electrochemical Performance for Lithium Ion Batteries // Journal of The Electrochemical Society. 2018. Vol. 165. № 5. pp. A1038-A1045.

173. Kim Y. Lithium Nickel Cobalt Manganese Oxide Synthesized Using Alkali Chloride Flux: Morphology and Performance As a Cathode Material for Lithium Ion Batteries // ACS Applied Materials & Interfaces. 2012. Vol. 4. № 5. P. 2329-2333.

174. Zhu J., Chen G. Single-crystal based studies for correlating the properties and highvoltage performance of Li[NixMnTCo1-x-T]O2 cathodes // Journal of Materials Chemistry A. 2019. Vol. 7. № 10. pp. 5463-5474.

175. Qian G., Zhang V., Li L., Zhang R., Xu J., Cheng Z., Xie S., Wang H., Rao Q., He Y., et al. Single-crystal nickel-rich layered-oxide battery cathode materials: synthesis, electrochemistry, and intra-granular fracture // Energy Storage Materials. 2020. Vol. 27. pp. 140-149.

176. Jiang M., Danilov D.L., Eichel R.A., Notten P.H.L. A Review of Degradation Mechanisms and Recent Achievements for Ni-Rich Cathode-Based Li-Ion Batteries // Advanced Energy Materials. 2021. Vol. 11. № 48. P. 2103005.

177. Zhao H., Lam W.Y.A., Sheng L., Wang L., Bai P., Yang Y., Ren D., Xu H., He X. Cobalt-Free Cathode Materials: Families and their Prospects // Advanced Energy Materials. 2022. Vol. 12. № 16. P. 2103894.

178. Guan P., Zhou L., Yu Z., Sun Y., Liu Y., Wu F., Jiang Y., Chu D. Recent progress of surface coating on cathode materials for high-performance lithium-ion batteries // Journal of Energy Chemistry. 2020. Vol. 43. pp. 220-235.

179. Chen Z., Qin Y., Amine K., Sun Y.K. Role of surface coating on cathode materials for lithium-ion batteries // Journal of Materials Chemistry. 2010. Vol. 20. № 36. pp. 7606-7612.

180. Owen N., Zhang Q. Investigations of aluminum fluoride as a new cathode material for lithium-ion batteries // Journal of Applied Electrochemistry. 2017. Vol. 47. pp. 417-431.

181. Park J.S., Mane A.U., Elam J.W., Croy J.R. Amorphous Metal Fluoride Passivation Coatings Prepared by Atomic Layer Deposition on LiCoO2 for Li-Ion Batteries // Chemistry of Materials. 2015. Vol. 27. № 6. pp. 1917-1920.

182. Sun Y.K., Myung S.T., Kim M.H., Prakash J., Amine K. Synthesis and Characterization of Li[(Nio.8Coo.iMno.i)o.8(Nio.5Mno.5)o.2]O2 with the Microscale Core-Shell Structure as the Positive Electrode Material for Lithium Batteries // Journal of the American Chemical Society. 2005. Vol. 127. № 38. pp. 1341113418.

183. Hou P., Zhang H., Zi Z., Zhang L., Xu X. Core-shell and concentration-gradient cathodes prepared via co-precipitation reaction for advanced lithium-ion batteries // Journal of Materials Chemistry A. 2017. Vol. 5. № 9. pp. 4254-4279.

184. Sun Y.K., Chen Z., Noh H.J., Lee D.J., Jung H.G., Ren Y., Wang S., Yoon C.S., Myung S.T., Amine K. Nanostructured high-energy cathode materials for advanced lithium batteries // Nature Materials. 2012. Vol. 11. pp. 942-947.

185. Kim U.H., Ryu H.H., Kim J.H., Mücke R., Kaghazchi P., Yoon C.S., Sun Y.K. Microstructure-Controlled Ni-Rich Cathode Material by Microscale Compositional Partition for Next-Generation Electric Vehicles // Advanced Energy Materials. 2019. Vol. 9. № 15. P. 1803902.

186. Sun Y.K., Myung S.T., Park B.C., Prakash J., Belharouak I., Amine K. High-energy cathode material for long-life and safe lithium batteries // Nature Materials. 2009. Vol. 8. pp. 320-324.

187. Lim B.B., Yoon S.J., Park K.J., Yoon C.S., Kim S.J., Lee J.J., Sun Y.K. Advanced Concentration Gradient Cathode Material with Two-Slope for High-Energy and

Safe Lithium Batteries // Advanced Functional Materials. 2015. Vol. 25. № 29. pp. 4673-4680.

188. Freiman S.W., Swanson P.L. Fracture of polycrystalline ceramics, in Deformation Processes in Minerals, Ceramics and Rocks.— Dordrecht: Springer Dordrecht, 1990.— 72-83 pp. ISBN 978-94-011-6829-8.

189. Xu X., Huo H., Jian J., Wang L., Zhu H., Xu S., He X., Yin G., Du C., Sun X. Radially Oriented Single-Crystal Primary Nanosheets Enable Ultrahigh Rate and Cycling Properties of LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 Cathode Material for Lithium-Ion Batteries // Advanced Energy Materials. 2019. Vol. 9. № 15. P. 1803963.

190. Xu Z., Jiang Z., Kuai C., Xu R., Qin C., Zhang Y., Rahman M.M., Wei C., Nordlund D., Sun C.J., et al. Charge distribution guided by grain crystallographic orientations in polycrystalline battery materials // Nature Communications. 2020. Vol. 11. P. 83.

191. Lu X., Zhang X., Tan C., Heenan T.M.M., Lagnoni M., O'Regan K., Daemi S., Bertei A., Jones H.G., Hinds G., et al. Multi-length scale microstructural design of lithium-ion battery electrodes for improved discharge rate performance // Energy & Environmental Science. 2021. Vol. 14. № 11. pp. 5929-5946.

192. Mao Y., Wang X., Xia S., Zhang K., Wei C., Bak S., Shadike Z., Liu X., Yang Y., Xu R., et al. High-Voltage Charging-Induced Strain, Heterogeneity, and MicroCracks in Secondary Particles of a Nickel-Rich Layered Cathode Material // Advanced Functional Materials. 2019. Vol. 29. № 18. P. 1900247.

193. Brandt L.R., Marie J.J., Moxham T., Forstermann D.P., Salvati E., Besnard C., Papadaki C., Wang Z., Bruce P.G., Korsunsky A.M. Synchrotron X-ray quantitative evaluation of transient deformation and damage phenomena in a single nickel-rich cathode particle // Energy & Environmental Science. 2020. Vol. 13. № 10. P. 3556—3566.

194. Kim U.H., Lee E.J., Yoon C.S., Myung S.T., Sun Y.K. Compositionally Graded Cathode Material with Long-Term Cycling Stability for Electric Vehicles Application // Advanced Energy Materials. 2016. Vol. 6. № 22. P. 1601417.

195. Ryu H.H., Park N.Y., Seo J.H., Yu Y.S., Sharma M., Mücke R., Kaghazchi P., Yoon C.S., Sun Y.K. A highly stabilized Ni-rich NCA cathode for high-energy lithiumion batteries // Materials Today. 2020. Vol. 36. pp. 73-82.

196. Park K.J., Jung H.G., Kuo L.Y., Kaghazchi P., Yoon C.S., Sun Y.K. Improved Cycling Stability of Li[Nio.9oCoo.osMno.o5]O2 Through Microstructure Modification by Boron Doping for Li-Ion Batteries // Advanced Energy Materials. 2018. Vol. 8. № 25. P. 1801202.

197. Petricek V., Dusek M., Palatinus L. Crystallographic Computing System JANA2006: General features // Zeitschrift für Kristallographie - Crystalline Materials. 2014. Vol. 229. № 5. pp. 345-352.

198. Palatinus L., Brazda P., Jelinek M., Hrda J., Steciuk G., Klementova M. Specifics of the data processing of precession electron diffraction tomography data and their implementation in the program PETS2.0 // Acta Crystallographica B. 2019. Vol. 75. № 4. pp. 512-522.

199. Hadermann J., Abakumov A.M. Structure solution and refinement of metal-ion battery cathode materials using electron diffraction tomography // Acta Crystallographica B. 2019. Vol. 75. № 4. pp. 485-494.

200. Perdew J.P., Burke K., Ernzerhof M. Generalized Gradient Approximation Made Simple // Physical Review Letters. 1996. Vol. 77. № 18. P. 3865-3868.

201. Kresse G., Furthmuller J. Efficiency of Ab-Initio Total Energy Calculations for Metals and Semiconductors Using a Plane-Wave Basis Set // Computational Materials Science. 1996. Vol. 6. № 1. P. 15-50.

202. Aksyonov D.A., Fedotov S.S., Stevenson K.J., Zhugayevych A. Understanding Migration Barriers for Monovalent Ion Insertion in Transition Metal Oxide and Phosphate Based Cathode Materials: A DFT Study // Computational Materials Science. 2018. Vol. 154. pp. 449-458.

203. Burla M.C., Caliandro R., Carrozzini B., Cascarano G.L., Cuocci C., Giacovazzo C., Mallamo M., Mazzone A., Polidori G. Crystal structure determination and refinement via SIR2014 // Journal of Applied Crystallography. 2015. Vol. 48. № 1. pp. 306-309.

204. Palatinus L. The charge-flipping algorithm in crystallography // Acta Crystallographica B. 2013. Vol. 69. № 1. pp. 1-16.

205. Van Dyck D. Atomic Resolution Electron Microscopy. In Handbook of Nanoscopy. 1st ed. Vol 1.— Weinheim: Wiley-VCH, 2012.— 45-79 pp. ISBN 978-3-52731706-6.

206. Pennycook S.J., Nellist P.D. Scanning Transmission Electron Microscopy. 1st ed.— New York: Springer New York, 2011.— 762 pp. ISBN 978-1-4419-7199-9.

207. Van Tendeloo G., Bals S., Van Aert S., Verbeeck J., Van Dyck D. Advanced Electron Microscopy for Advanced Materials // Advanced Materials. 2012. Vol. 24. № 42. pp. 5655-5675.

208. Hartel P., Rose H., Dinges C. Conditions and reasons for incoherent imaging in STEM // Ultramicroscopy. 1996. Vol. 63. № 2. pp. 93-114.

209. Abe E. Atomic-Scale Characterization of Nanostructured Metallic Materials by HAADF/Z-contrast STEM // Materials Transactions. 2003. Vol. 44. № 10. pp. 2035-2041.

210. Nellist P.D. Scanning Transmission Electron Microscopy, in Science and Microscopy. 1st ed.— New York: Springer New York, 2006.— 65-132 pp. ISBN 978-0-387-25296-4.

211. Findlay S.D., Shibata N., Sawada H., Okunishi E., Kondo Y., Yamamoto T., Ikuhara Y. Robust atomic resolution imaging of light elements using scanning transmission electron microscopy // Applied Physics Letters. 2009. Vol. 95. № 19. P. 191913.

212. Findlay S.D., Shibata N., Sawada H., Okunishi E., Kondo Y., Ikuhara Y. Dynamics of annular bright field imaging in scanning transmission electron microscopy // Ultramicroscopy. 2010. Vol. 110. № 7. pp. 903-923.

213. Ishikawa R., Okunishi E., Sawada H., Kondo Y., Hosokawa F., Abe E. Direct imaging of hydrogen-atom columns in a crystal by annular bright-field electron microscopy // Nature Materials. 2011. Vol. 10. pp. 278-281.

214. Batuk D., Hadermann J., Abakumov A.M., Vranken T., Hardy A., Van Bael M., Van Tendeloo G. Layered Perovskite-Like Pb2Fe2Os Structure as a Parent Matrix for the Nucleation and Growth of Crystallographic Shear Planes // Inorganic Chemistry. 2011. Vol. 50. № 11. pp. 4978-4986.

215. Lazic I., Bosch E.G.T., Lazar S. Phase contrast STEM for thin samples: Integrated differential phase contrast // Ultramicroscopy. 2016. Vol. 160. pp. 265-280.

216. Yucelen E., Lazic I., Bosch E.G.T. Phase contrast scanning transmission electron microscopy imaging of light and heavy atoms at the limit of contrast and resolution // Scientific Reports. 2018. Vol. 8. P. 2676.

217. Muller D.A. Structure and bonding at the atomic scale by scanning transmission electron microscopy // Nature Materials. 2009. Vol. 8. pp. 263-270.

218. D'Alfonso A.J., Freitag B., Klenov D., Allen L.J. Atomic-resolution chemical mapping using energy-dispersive x-ray spectroscopy // Physical Review B. 2010. Vol. 81. № 10. P. 100101.

219. Muller D.A., Kourkoutis L.F., Murfitt M., Song J.H., Hwang H.Y., Silcox J., Dellby N., Krivanek O.L. Atomic-Scale Chemical Imaging of Composition and Bonding by Aberration-Corrected Microscopy // Science. 2008. Vol. 319. № 5866. pp. 10731076.

220. Turner S., Egoavil R., Batuk M., Abakumov A.M., Hadermann J., Verbeeck J., Van Tendeloo G. Site-specific mapping of transition metal oxygen coordination in complex oxides // Applied Physics Letters. 2012. Vol. 101. № 24. P. 241910.

221. Tan H., Verbeeck J., Abakumov A., Van Tendeloo G. Oxidation state and chemical shift investigation in transition metal oxides by EELS // Ultramicroscopy. 2012. Vol. 116. pp. 24-33.

222. Tan H., Egoavil R., Beche A., Martinez G.T., Van Aert S., Verbeeck J., Van Tendeloo G., Rotella H., Boullay P., Pautrat A., Prellier W. Mapping electronic reconstruction at the metal-insulator interface in LaVOs/SrVOs heterostructures // Physical Review B. 2013. Vol. 88. № 15. P. 155123.

223. Koch C. Determination of core structure periodicity and point defect density along dislocations, Ph.D. Thesis.— Phoenix: Arizona State University, 2002.— 214 pp. ISBN 978-0-4935-6261-2.

224. Van Aert S., Verbeeck J., Erni R., Bals S., Luysberg M., Dyck D.V., Van Tendeloo G. Quantitative Atomic Resolution Mapping Using High-Angle Annular Dark Field Scanning Transmission Electron Microscopy // Ultramicroscopy. 2009. Vol. 109. P. 1236-1244.

225. Ben Yahia M..V.J..S.M., Doublet M.L. Unified picture of anionic redox in Li/Na-ion batteries // Nature Materials. 2019. Vol. 18. pp. 496-502.

226. Hu Q., Kim D.Y., Yang W., Yang L., Meng Y., Zhang L., Mao H.K. FeO2 and FeOOH under deep lower-mantle conditions and Earth's oxygen-hydrogen cycles // Nature. 2016. Vol. 534. pp. 241-244.

227. Streltsov S.S., Shorikov A.O., Skornyakov S.L., Poteryaev A.I., Khomskii D.I. Unexpected 3+ valence of iron in FeO2, a geologically important material lying "in between" oxides and peroxides // Scientific Reports. 2017. Vol. 7. P. 13005.

228. Waroquiers D., Gonze X., Rignanese G.M., Welker-Nieuwoudt C., Rosowski F., Gobel M., Schenk S., Degelmann P., André R., Glaum R., Hautier G. Statistical Analysis of Coordination Environments in Oxides // Chemistry of Materials. 2017. Vol. 29. № 19. P. 8346-8360.

229. Bettge M., Li Y., Gallagher K., Zhu Y., Wu Q., Lu W., Bloom I., Abraham D.P. Voltage Fade of Layered Oxides: Its Measurement and Impact on Energy Density // Journal of The Electrochemical Society. 2013. Vol. 160. №№ 11. pp. A2046-A2055.

230. Sathiya M., Jacquet Q., Doublet M.L., Karakulina O.M., Hadermann J., Tarascon J.M. A Chemical Approach to Raise Cell Voltage and Suppress Phase Transition in O3 Sodium Layered Oxide Electrodes // Advanced Energy Materials. 2018. Vol. 8. № 11. P. 1702599.

231. Xiao Y., Liu T., Liu J., He L., Chen J., Zhang J., Luo P., Lu H., Wang R., Zhu W., et al. Insight into the origin of lithium/nickel ions exchange in layered Li(NixMnyCoz)O2 cathode materials // Nano Energy. 2018. Vol. 49. P. 77-85.

232. Yin L., Mattei G.S., Li Z., Zheng J., Zhao W., Omenya F., Fang C., Li W., Li J., Xie Q., et al. Extending the limits of powder diffraction analysis: Diffraction parameter space, occupancy defects, and atomic form factors // Review of Scientific Instruments. 2018. Vol. 89. № 9. P. 093002.

233. Yin L., Li Z., Mattei G.S., Zheng J., Zhao W., Omenya F., Fang C., Li W., Li J., Xie Q., et al. Thermodynamics of antisite defects in layered NMC cathodes: Systematic insights from high-precision powder diffraction analyses // Chemistry of Materials. 2019. Vol. 32. № 3. pp. 1002-1010.

234. Nam K.W., Bak S.M., Hu E., Yu X., Zhou Y., Wang X., Wu L., Zhu Y., Chung K.Y., Yang X.Q. Combining in situ synchrotron x-ray diffraction and absorption

techniques with transmission electron microscopy to study the origin of thermal instability in overcharged cathode materials for lithium-ion batteries // Advanced Functional Materials. 2012. Vol. 23. № 8. pp. 1047-1063.

235. Morales J., Perez-Vicente C., Tirado J.L. Cation distribution and chemical deintercalation of Lii-xNii+xO2 // Materials Research Bulletin. 1990. Vol. 25. № 5. pp. 623-630.

236. Hua W., Zhang J., Zheng Z., Liu W., Peng X., Guo X.D., Zhong B., Wang Y.J., Wang X. Na-doped Ni-rich LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 cathode material with both high rate capability and high tap density for lithium ion batteries // Dalton Transactions. 2014. Vol. 43. № 39. pp. 14824-14832.

237. Zhang X., Jiang W.J., Mauger A., Qilu, Gendron F., Julien C.M. Minimization of the cation mixing in Lii+x(NMC)i xO2 as cathode material // Journal of Power Sources. 2010. Vol. 195. № 5. pp. 1292-1301.

238. Vegard L. Die konstitution der mischkristalle und die raumfüllung der atome // Zeitschrift für Physik. 1921. Vol. 5. pp. 17-26.

239. Denton A.R., Ashcroft N.W. Vegard's law // Physical Review A. 1991. Vol. 43. № 6. pp. 3161-3164.

240. Karakulina O.M., Khasanova N.R., Drozhzhin O.A., Tsirlin A.A., Hadermann J., Antipov E.V., Abakumov A.M. Antisite disorder and bond valence compensation in Li2FePO4F cathode for li-ion batteries // Chemistry of Materials. 2016. Vol. 28. № 21. P. 7578-7581.

241. Mugnaioli E., Gemmi M. Single-crystal analysis of nanodomains by electron diffraction tomography: mineralogy at the or-der-disorder borderline // Zeitschrift für Kristallographie - Crystalline Materials. 2018. Vol. 233. № 3-4. pp. 163-178.

242. Palatinus L., Jacob D., Cuvillier P., Klementova M., Sinkler W., Marks L.D. Structure refinement from precession electron diffraction data // Acta Crystallographica A. 2013. Vol. 69. pp. 171-188.

243. Palatinus L., Petricek V., Correa C.A. Structure refinement using precession electron diffraction tomography and dynamical diffraction: theory and implementation // Acta Crystallographica A. 2015. Vol. 71. pp. 235-244.

244. Palatinus L., Corrêa C.A., Steciuk G., Jacob D., Roussel P., Boullay P., Klementová M., Gemmi M., Kopecek J., Domeneghetti M.C., Cámara F., Petrícek V. Structure refinement using precession electron diffraction tomography and dynamical diffraction: tests on experimental data // Acta Crystallographica B. 2015. Vol. 71. pp. 740-751.

245. Zhang S.S. Problems and their origins of Ni-rich layered oxide cathode materials // Energy Storage Materials. 2020. Vol. 24. pp. 247-254.

246. De Backer A., van den Bos K.H.W., Van den Broek W., Sijbers J., Van Aert S. StatSTEM: An efficient approach for accurate and precise model-based

quantification of atomic resolution electron microscopy images // Ultramicroscopy. 2016. Vol. 171. pp. 104-116.

247. Van Aert S., De Backer A., Martinez G.T., Goris B., Bals S., Van Tendeloo G. Procedure to count atoms with trustworthy single-atom sensitivity // Physical Review B. 2013. Vol. 87. № 6. P. 064107.

248. Assat G., Foix D., Delacourt C., Iadecola A., Dedryvère R., Tarascon J.M. Fundamental Interplay between Anionic/Cationic Redox Governing the Kinetics and Thermodynamics of Lithium-Rich Cathodes // Nature Communications. 2017. Vol. 8. P. 2219.

249. Koga H., Croguennec L., Ménétrier M., Mannessiez P., Weill F., Delmas C. Different Oxygen Redox Participation for Bulk and Surface: A Possible Global Explanation for the Cycling Mechanism of Li1.20Mn0.54Co0.13Ni0.13O2 // Journal of Power Sources. 2013. Vol. 236. P. 250-258.

250. Zhang S., Livi K.J.T., Gaillot A.C., Stone A.T., Veblen D.R. Determination of Manganese Valence States in (Mn3+, Mn4+) Minerals by Electron Energy-Loss Spectroscopy // American Mineralogist. 2010. Vol. 95. № 11-12. P. 1741-1746.

251. Liu H., Bugnet M., Tessaro M.Z., Harris K.J., Dunham M.J.R., Jiang M., Goward G.R., Botton G.A. Spatially Resolved Surface Valence Gradient and Structural Transformation of Lithium Transition Metal Oxides in Lithium-Ion Batteries // Physical Chemistry Chemical Physics. 2016. Vol. 18. № 42. P. 29064-29075.

252. Ruther R.E., Callender A.F., Zhou H., Martha S.K., Nanda J. Raman Microscopy of Lithium-Manganese-Rich Transition Metal Oxide Cathodes // Journal of The Electrochemical Society. 2015. Vol. 162. № 1. P. A98-A102.

253. Laisa C.P., Nanda Kumar A.K., Selva Chandrasekaran S., Murugan P., Lakshminarasimhan N., Govindaraj R., Ramesha K.A. Comparative Study on Electrochemical Cycling Stability of Lithium Rich Layered Cathode Materials Li1.2Ni0.13M0.13Mn0.54O2 Where M = Fe or Co // Journal of Power Sources. 2016. Vol. 324. P. 462-474.

254. Koga H., Croguennec L., Mannessiez P., Ménétrier M., Weill F., Bourgeois L., Duttine M., Suard E., Delmas C. Li1.20Mn0.54Co0.13Ni0.13O2 with Different Particle Sizes as Attractive Positive Electrode Materials for Lithium-Ion Batteries: Insights into Their Structure // The Journal of Physical Chemistry C. 2012. Vol. 116. № 25. P. 13497-13506.

255. Kerlau M., Marcinek M., Srinivasan V., Kostecki R.M. Studies of Local Degradation Phenomena in Composite Cathodes for Lithium-Ion Batteries // Electrochimica Acta. 2007. Vol. 52. № 17. P. 5422-5429.

256. Singh G., West W.C., Soler J., Katiyar R.S. In Situ Raman Spectroscopy of Layered Solid Solution Li2MnO3-LiMO2 (M = Ni, Mn, Co) // Journal of Power Sources. 2012. Vol. 218. P. 34-38.

257. Kalyani P., Kalaiselvi N. Various Aspects of LiNiO2 Chemistry: A Review // Science and Technology of Advanced Materials. 2005. Vol. 6. № 6. P. 689-703.

258. Zuo W., Luo M., Liu X., Wu J., Liu H., Li J., Winter M., Fu R., Yang W., Yang Y. Li-Rich Cathodes for Rechargeable Li-Based Batteries: Reaction Mechanisms and Advanced Characterization Techniques // Energy & Environmental Science. 2020. Vol. 13. № 12. P. 4450-4497.

259. Xu J., Sun M., Qiao R., Renfrew S.E., Ma L., Wu T., Hwang S., Nordlund D., Su D., Amine K., et al. Elucidating anionic oxygen activity in lithium-rich layered oxides // Nature Communications. 2018. Vol. 9. P. 947.

260. Lu Z. M.D.D..D.J.R. Layered Cathode Materials Li[NixLi(i/3-2x/3)Mn(2/3-x/3)]O2 for Lithium-Ion Batteries // Electrochemical and Solid-State Letters. 2001. Vol. 4. № 11. pp. A191-A194.

261. Yu D.Y.W., Yanagida K., Kato Y., Nakamura H. Electrochemical Activities in Li2MnO3 // Journal of The Electrochemical Society. 2009. Vol. 156. № 6. pp. A417-A424.

262. Junta J.L., Hochella M.F. Manganese (II) oxidation at mineral surfaces: A microscopic and spectroscopic study // Geochimica et Cosmochimica Acta. 1994. Vol. 58. № 22. pp. 4985-4999.

263. Sun G., Yu F.D., Zhao C., Yu R., Farnum S., Shao G., Sun X., Wang Z.B. Decoupling the Voltage Hysteresis of Li-Rich Cathodes: Electrochemical Monitoring, Modulation Anionic Redox Chemistry and Theoretical Verifying // Advanced Functional Materials. 2021. Vol. 31. № 1. P. 2002643.

264. Croy J.R., Garcia J.C., Iddir H., Trask S.E., Balasubramanian M. Harbinger of hysteresis in lithium-rich oxides: Anionic activity or defect chemistry of cation migration // Journal of Power Sources. 2020. Vol. 471. P. 228335.

265. Gent W.E., Lim K., Liang Y., Li Q., Barnes T., Ahn S.J., Stone K.H., McIntire M., Hong J., Song J.H., et al. Coupling between oxygen redox and cation migration explains unusual electrochemistry in lithium-rich layered oxides // Nature Communications. 2017. Vol. 8. P. 2091.

266. Dogan F., Long B.R., Croy J.R., Gallagher K.G., Iddir H., Russell J.T., Balasubramanian M., Key B. Re-entrant Lithium Local Environments and Defect Driven Electrochemistry of Li- and Mn-Rich Li-Ion Battery Cathodes // Journal of the American Chemical Society. 2015. Vol. 137. № 6. P. 2328-2335.

267. Croy J.R., Gallagher K.G., Balasubramanian M., Chen Z., Ren Y., Kim D., Kang S.H., Dees D.W., Thackeray M.M. Examining Hysteresis in Composite xLi2MnO3-(1-x)LiMO2 Cathode Structures // The Journal of Physical Chemistry C. 2013. Vol. 117. № 13. P. 6525-6536.

268. Eum D., Kim B., Kim S.J., Park H., Wu J., Cho S.P., Yoon G., Lee M.H., Jung S.K., Yang W., et al. Voltage decay and redox asymmetry mitigation by reversible cation

migration in lithium-rich layered oxide electrodes // Nature Materials. 2020. Vol. 19. pp. 419-427.

269. Lee J., Urban A., Li X., Su D., Hautier G., Ceder G. Unlocking the Potential of Cation-Disordered Oxides for Rechargeable Lithium Batteries // Science. 2014. Vol. 343. pp. 519-522.

270. De Ridder R., Van Tendeloo G., Amelinckx S. A cluster model for the transition from the short-range order to the long-range order state in f.c.c. based binary systems and its study by means of electron diffraction // Acta Crystallographica A. 1976. Vol. 32. № 2. pp. 216-224.

271. Gusev A.I. Short-range order and diffuse scattering in nonstoichiometric compounds // Physics-Uspekhi. 2006. Vol. 49. № 7. pp. 693-718.

272. Marcus R.A., Sutin N. Electron transfers in chemistry and biology // Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Bioenergetics. 1985. Vol. 811. № 3. pp. 265322.

273. Marcus R.A. Electron transfer reactions in chemistry. Theory and experiment // Reviews of Modern Physics. 1993. Vol. 65. № 8. pp. 599-610.

274. Mikkelsen K.V., Ratner M.A. Electron tunneling in solid-state electron-transfer reactions // Chemical Reviews. 1987. Vol. 87. № 1. pp. 113-153.

275. Austin I.G., Mott N.F. Polarons in crystalline and non-crystalline materials // Advances in Physics. 1969. Vol. 18. № 71. pp. 41-102.

276. Austin I.G., Mott N.F. Polarons in crystalline and non-crystalline materials // Advances in Physics. 2001. Vol. 50. № 7. pp. 757-812.

277. Deskins N.A., Dupuis M. Electron transport via polaron hopping in bulk TiO2: A density functional theory characterization // Physical Review B. 2007. Vol. 75. № 19. P. 195212.

278. Iordanova N., Dupuis M., Rosso K.M. Theoretical characterization of charge transport in chromia (&-&2O3) // The Journal of Chemical Physics. 2005. Vol. 123. № 7. P. 074710.

279. Wu F., Ping Y. Combining Landau-Zener theory and kinetic Monte Carlo sampling for small polaron mobility of doped BiVO4 from first-principles // Journal of Materials Chemistry A. 2018. Vol. 6. № 41. pp. 20025-20036.

280. Portier J., Campet G., Etourneau J., Shastry M.C.R., Tanguy B. A simple approach to materials design: role played by an ionic-covalent parameter based on polarizing power and electronegativity // Journal of Alloys and Compounds. 1994. Vol. 209. № 1-2. pp. 59-64.

281. Shannon R.D. Revised Effective Ionic Radii and Systematic Studies of Interatomic Distances in Halides and Chalcogenides // Acta Crystallographica A. 1976. Vol. 32. pp. 751-767.

282. Sasaki S., Driss D., Grange E., Mevellec J.Y., Caldes M.T., Guillot-Deudon C., Cadars S., Corraze B., Janod E., Jobic S., Cario L. A Topochemical Approach to Synthesize Layered Materials Based on the Redox Reactivity of Anionic Chalcogen Dimers // Angewandte Chemie International Edition. 2018. Vol. 57. № 41. pp. 13618 -13623.

283. Jobic S., Deniard P., Brec R., Rouxel J., Drew M.G.B., David W.I.F. Properties of the Transition Metal Dichalcogenides: The Case of IrS2 and IrSe2 // Journal of Solid State Chemistry. 1990. Vol. 89. № 2. P. 315-327.

284. Kholodkovskaya L.N., Akselrud L.G., Kusainova A.M., Dolgikh V.A., Popovkin B.A. BiCuSeO: Synthesis and crystal structure // Materials Science Forum. 1993. Vol. 133. pp. 693-696.

285. Favre-Nicolin V., Cerny R. FOX, free objects for crystallography': a modular approach to ab initio structure determination from powder diffraction // Journal of Applied Crystallography. 2002. Vol. 35. pp. 734-743.

286. James A.C.W.P., Goodenough J.B. Structure and Bonding in Li2MoOs and Li2XMoO3 (0 < x < 1.7) // Journal of Solid State Chemistry. 1988. Vol. 76. № 1. pp. 87-96.

287. Cuny J., Gougeon P., Gall P. Redetermination of ZmMosOs // Acta Crystallographica E. 2009. Vol. 65. № 7. P. i51.

288. Kumakura S., Shirao Y., Kubota K., Komaba S. Preparation and Electrochemical Properties of Li2MoOs/C Composites for Rechargeable Li-Ion Batteries // Physical Chemistry Chemical Physics. 2016. Vol. 18. № 41. pp. 28556-28563.

289. Kobayashi H., Tabuchi M., Shikano M., Nishimura, Y., Kageyama H., Ishida T., Nakamura H., Kurioka Y., Kanno R. Synthesis and Electrochemical Properties of Lithium Molybdenum Oxides // Journal of Power Sources. 1999. Vol. 81-82. pp. 524-529.

290. Han M., Jiao J., Liu Z., Shen X., Zhang Q., Lin H., Chen C., Kong Q., Pang W.K., Guo Z., et al. Eliminating Transition Metal Migration and Anionic Redox to Understand Voltage Hysteresis of Lithium-Rich Layered Oxides // Advanced Energy Materials. 2020. Vol. 10. № 8. P. 1903634.

291. Park K.S., Im D., Benayad A., Dylla A., Stevenson K.J., Goodenough J.B. LiFeO2-Incorporated Li2MoOs as a Cathode Additive for Lithium-Ion Battery Safety // Chemistry of Materials. 2012. Vol. 24. № 14. pp. 2673-2683.

292. Janssen T., Janner A. Aperiodic crystals and superspace concepts // Acta Crystallographica. 2014. Vol. B70. pp. 617-651.

293. Hibble S.J., Fawcett I.D. Local Order and Metal-Metal Bonding in Li2MoOs, Li4MosOs, LiMoO2, and №MoOs, Determined from EXAFS Studies // Inorganic Chemistry. 1995. Vol. 34. № 2. pp. 500-508.

294. González S., Perez-Mato J.M., Elcoro L., García A. Superlattice Pseudouniform Orderings as Modulated Structures: Stripe and Checkerboard Arrangements // Physical Review B. 2011. Vol. 84. № 18. P. 184106.

295. Ansell G.B., Katz L. A Refinement of the Crystal Structure of Zinc Molybdenum(IV) Oxide, ZmMoaOs // Acta Crystallographica. 1966. Vol. 21. № 4. pp. 482-485.

296. Abe H., Sato A., Tsujii N., Furubayashi T., Shimoda M. Structural Refinement of T2M03O8 (T=Mg, Co, Zn and Mn) and Anomalous Valence of Trinuclear Molybdenum Clusters in MmMo3O8 // Journal of Solid State Chemistry. 2010. Vol. 183. № 2. pp. 379-384.

297. Hibble S.J., Cooper S.P., Patat S., Hannon A.C. Total Neutron Diffraction: A Route to the Correct Local Structure of Disordered LaMo2Os and Its Application to the Model Compound ZmMo3O8 // Acta Crystallographica B. 1999. Vol. 55. № 5. pp. 683-697.

298. Knorr R., Müller U. n-Mo4Oii und Mg2Mo3O8: Eine Neue Synthese und Verfeinerung Ihrer Kristallstrukturen // Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 1995. Vol. 621. № 4. pp. 541-545.

299. Bertrand D., Kerner-Czeskleba H. Étude Structurale et Magnétique de Molybdates d'éléments de Transition // Journal of Physics. 1975. Vol. 36. № 5. pp. 379-390.

300. Zhou Y.N., Ma J., Hu E., Yu X., Gu L., Nam K.W., Chen L., Wang Z., Yang X.Q. Tuning Charge-Discharge Induced Unit Cell Breathing in Layer-Structured Cathode Materials for Lithium-Ion Batteries // Nature Communications. 2014. Vol. 5. № 1. P. 5381.

301. Self E.C., Zou L., Zhang M.J., Opfer R., Ruther R.E., Veith G.M., Song B., Wang C., Wang F., Huq A., Nanda J. Synthesis and Electrochemical and Structural Investigations of Oxidatively Stable Li2MoO3 and xLi2MoO3-(1-x)LiMO2 Composite Cathodes // Chemisry of Materials. 2018. Vol. 30. № 15. pp. 5061-5068.

302. Ma J., Zhou Y.N., Gao Y., Yu X., Kong Q., Gu L., Wang Z., Yang X.Q., Chen L. Feasibility of Using Li2MoO3 in Constructing Li-Rich High Energy Density Cathode Materials // Chemistry of Materials. 2014. Vol. 26. № 10. pp. 3256-3262.

303. Ferraris G., Makovicky E., Merlino S. Crystallography of modular materials. 1st ed.— Oxford: Oxford University Press, 2004.— 382 pp. ISBN 978-0-19-8526643.

304. Jansen M., Hoppe R. Zur Kenntnis der NaCl Struktur Familie die Kristallstruktur von NaMnO2 // Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 1973. Vol. 399. № 2. pp. 163-169.

305. Perez-Mato J.M., Zakhour-Nakhl M., Weill F., Darriet J. Structure of composites Ai+x(A'xBi-x)O3 related to the 2H hexagonal perovskite: relation between

composition and modulation // Journal of Materials Chemistry. 1999. Vol. 9. N° 11. pp. 2795-2807.

306. Petricek V., van der Lee A., Evain M. On the use of crenel functions for occupationally modulated structures // Acta Crystallographica. 1995. Vol. A51. pp. 529-535.

307. van der Lee A., Evain M., Monconduit L., Brec R., Rouxel J., Petricek V. The interface-modulated structure of TaSio.36oTe2 // Acta Crystallographica B. 1994. Vol. 50. pp. 119-128.

308. Ma X., Chen H., Ceder G. Electrochemical Properties of Monoclinic NaMnO2 // Journal of The Electrochemical Society. 2011. Vol. 158. № 12. pp. A1307-A1312.

309. Billaud J., Clément R.J., Armstrong A.R., Canales-Vázquez J., Rozier P., Grey C.P., Bruce P.G. P-NaMnO2: A High-Performance Cathode for Sodium-Ion Batteries // Journal of the American Chemical Society. 2014. Vol. 136. № 49. pp. 1724317248.

310. Yabuuchi N., Kajiyama M., Iwatate J., Nishikawa H., Hitomi S., Okuyama R., Usui R., Yamada Y., Komaba S. P2-type Nax[Fei/2Mni/2]O2 made from earth-abundant elements for rechargeable Na batteries // Nature Materials. 2012. Vol. 11. № 6. pp. 512-517.

311. Boivin E., House R.A., Perez-Osorio M.A., Marie J.J., Maitra U., Rees G.J., Bruce P.G. Bulk O2 formation and Mg displacement explain O-redox in Nao.67Mno.72Mgo.2sO2 // Joule. 2021. Vol. 5. pp. 1267-1280.

312. Lee S., Manthiram A. Can Cobalt Be Eliminated from Lithium-Ion Batteries? // ACS Energy Letters. 2022. Vol. 7. № 9. pp. 3058-3063.

313. Su M., Chen Y., Liu H., Li J., Fu K., Zhou Y., Dou A., Liu Y. Storage degradation mechanism of layered Ni-rich oxide cathode material LiNio.sCoo.1Mno.1O2 // Electrochimica Acta. 2022. Vol. 422. P. 140559.

314. Jung R., Morasch R., Karayaylali P., Phillips K., Maglia F., Stinner C., Shao-Horn Y., Gasteiger H.A. Effect of Ambient Storage on the Degradation of Ni-Rich Positive Electrode Materials (NMC811) for Li-Ion Batteries // Journal of The Electrochemical Society. 2018. Vol. 165. № 2. pp. A132-A141.

315. Li L.J., Li X.H., Wang Z.X., Guo H.J., Yue P., Chen W., Wu L. A simple and effective method to synthesize layered LiNio.sCoo.1Mno.1O2 cathode materials for lithium ion battery // Powder Technology. 2011. Vol. 206. № 3. pp. 353-357.

316. Wang T., Ren K., Xiao W., Dong W., Qiao H., Duan A., Pan H., Yang Y., Wang H. Tuning the Li/Ni disorder of the NMC811 cathode by thermally driven competition between lattice ordering and structure decomposition, // The Journal of Physical Chemistry C. 2020. Vol. 124. № 10. pp. 5600-5607.

317. Li S., Liu Z., Yang L., Shen X., Liu Q., Hu Z., Kong Q., Ma J., Li J., Lin H.J., et al. Anionic redox reaction and structural evolution of Ni-rich layered oxide cathode material // Nano Energy. 2022. Vol. 98. P. 107335.

318. Li J., Shunmugasundaram R., Doig R., Dahn J.R. In Situ X-ray Diffraction Study of Layered Li-Ni-Mn-Co Oxides: Effect of Particle Size and Structural Stability of Core-Shell Materials // Chemistry of Materials. 2016. Vol. 28. № 1. pp. 162-171.

319. Pan C., Zhu Y., Yang Y., Hou H., Jing M., Song W., Yang X., Ji X. Influences of transition metal on structural and electrochemical properties of Li[NixCoyMnz]O2 (0.6<x<0.8) cathode materials for lithium-ion batteries // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016. Vol. 26. № 5. pp. 1396-1402.

320. Wang X., Zhang X., Zhang C., Zhang L., Wen J., Wang C., Huang G. Synthesis of high-nickel and high-performance ternary cathode materials through spent lithiumion batteries recycling system // Sustainable Chemistry and Pharmacy. 2023. Vol. 31. P. 100959.

321. Hofmann M., Kapuschinski M., Guntow U., Giffin G.A. Implications of Aqueous Processing for High Energy Density Cathode Materials: Part I. Ni-Rich Layered Oxides // Journal of The Electrochemical Society. 2020. Vol. 167. P. 140512.

322. Flores E., Novak P., Aschauer U., Berg E.J. Cation Ordering and Redox Chemistry of Layered Ni-Rich LixNi1 2yCoyMnyO2 : An Operando Raman Spectroscopy Study // Chemistry of Materials. 2020. Vol. 32. № 1. pp. 186-194.

323. Oh J., Kim J., Lee Y.M., Shin D.O., Kim J.Y., Lee Y.G., Kim K.M. High-rate cycling performance and surface analysis of LiNi1-xCox/2Mnx/2O2 (x=2/3, 0.4, 0.2) cathode materials // Materials Chemistry and Physics. 2019. Vol. 222. pp. 1-10.

324. Zhang X., Hu G., Peng Z., Cao Y., Li L., Tan C., Wang Y., Wang W., Du K. Synthesis and characterization of mono-dispersion LiNi0.sCo0.1Mn0.1O2 micrometer particles for lithium-ion batteries // Ceramics International. 2021. Vol. 47. № 18. pp. 25680-25688.

325. Pang P., Tan X., Wang Z., Cai Z., Nan J., Xing Z., Li H. Crack-free single-crystal LiNi0.s3Co0.10Mn0.07O2 as cycling/thermal stable cathode materials for high-voltage lithium-ion batteries // Electrochimica Acta. 2021. Vol. 365. P. 137380.

326. Ran A., Chen S., Cheng M., Liang Z., Li B., Zhou G., Kang F., Zhang X., Wei G. A single-crystal nickel-rich material as a highly stable cathode for lithium-ion batteries // Journal of Materials Chemistry A. 2022. Vol. 10. № 37. pp. 1968019689.

327. Cha H., Kim J., Lee H., Kim N., Hwang J., Sung J., Yoon M., Kim K., Cho J. Boosting Reaction Homogeneity in High-Energy Lithium-Ion Battery Cathode Materials // Advanced Materials. 2020. Vol. 32. № 39. pp. 1-10.

328. Moiseev I.A., Savina A.A., Pavlova A.D., Abakumova T.A., Gorshkov V.S., Pazhetnov E.M., Abakumov A.M. Single crystal Ni-rich NMC cathode materials

for lithium-ion batteries with ultra-high volumetric energy density // Energy Advances. 2022. Vol. 1. № 10. pp. 677-681.

329. Hasselwander S., Meyer M., Osterle I. Techno-Economic Analysis of Different Battery Cell Chemistries for the Passenger Vehicle Market // Batteries. 2023. Vol. 9. № 7. P. 379.

330. Hofer F., Golob P. New examples for near-edge fine structures in electron energy loss spectroscopy // Ultramicroscopy. 1987. Vol. 21. № 4. pp. 379-383.

331. O'Quigley D.G.F., Luyckx S., James M.N. New results on the relationship between hardness and fracture toughness of WC-Co hard metal // Materials Science and Engineering: A. 1996. Vol. 209. № 1-2. pp. 228-230.

332. Furushima R., Katou K., Nakao S., Sun Z.M., Shimojima K., Hosokawa H., Matsumoto A. Relationship between hardness and fracture toughness in WC-FeAl composites fabricated by pulse current sintering technique // International Journal of Refractory Metals and Hard Materials. 2014. Vol. 42. pp. 42-46.

333. Uvarov N.F., Bokhonov B.B., Isupov V.P., Hairetdinov E.F. Nanocomposite ionic conductors in the Li2SO4-AkOs system // Solid State Ionics. 1994. Vol. 74. № 1-2. pp. 15-27.

334. Nagao K., Sakuda A., Hayashi A., Tsukasaki H., Mori S., Tatsumisago M. Amorphous Ni-Rich Li(Nii-x- TMnxCoT)O2-Li2SO4 Positive Electrode Materials for Bulk-Type All-Oxide Solid-State Batteries // Advanced Materials Interfaces. 2019. Vol. 6. № 8. P. 1802016.

335. Nagao K., Nagata Y., Sakuda A., Hayashi A., Deguchi M., Hotehama C., Tsukasaki H., Mori S., Orikasa Y., Yamamoto K., Uchimoto Y., Tatsumisago M. A reversible oxygen redox reaction in bulk-type all-solid-state batteries // Science Advances. 2020. Vol. 6. № 25. P. eaax7236.

336. Li L., Fu L., Li M., Wang C., Zhao Z., Xie S., Lin H., Wu X., Liu H., Zhang L., Zhang Q., Tan L. B-doped and La4NiLiOs-coated Ni-rich cathode with enhanced structural and interfacial stability for lithium-ion batteries // Journal of Energy Chemistry. 2022. Vol. 71. pp. 588-594.

337. Dong J., He H.H., Zhang D., Chang C. Boron improved electrochemical performance of LiNi0.sCo0.1Mn0.1O2 by enhancing the crystal growth with increased lattice ordering // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2019. Vol. 30. pp. 18200-18210.

338. Roitzheim C., Kuo L.Y., Sohn Y.J., Finsterbusch M., Moller S., Sebold D., Valencia H., Meledina M., Mayer J., Breuer U., et al. Boron in Ni-Rich NCM811 Cathode Material: Impact on Atomic and Microscale Properties // ACS Applied Energy Materials. 2022. Vol. 5. № 1. pp. 524-538.

339. Wu C.Y., Bao Q., Tsai Y.T., Duh J.G. Tuning (003) interplanar space by boric acid co-sintering to enhance Li+ storage and transfer in Li(Ni0.sCo0.1Mn0.1)O2 cathode // Journal of Alloys and Compounds. 2021. Vol. 865. P. 158806.

340. Lee S.H., Jin B.S., Kim H.S. Superior Performances of B-doped LiNi0.s4Co0.10Mn0.0eO2 cathode for advanced LIBs // Scientific Reports. 2019. Vol. 9. № 1. P. 17541.

341. Du M., Yang P., He W., Bie S., Zhao H., Yin J., Zou Z.G., Liu J. Enhanced highvoltage cycling stability of Ni-rich LiNi0.sCo0.1Mn0.1O2 cathode coated with Li2O-2B2O3 // Journal of Alloys and Compounds. 2019. Vol. 805. pp. 991-998.

342. Ivanishchev A.V., Lee S.H., Kim J.J., Ivanishcheva I.A., Nam S.C., Song J.H. Li-ion diffusion characteristics of surface modified Ni-rich NCM cathode material // Journal of Electroanalytical Chemistry. 2023. Vol. 932. P. 117242.

343. Zhang H., Zhao H., Xu J., Zhang J. Optimizing Li2O-2B2O3 coating layer on LiNi0.sCo0.1Mn0.1O2 (NCM811) cathode material for high-performance lithium-ion batteries // International Journal of Green Energy. 2020. Vol. 17. №2 7. pp. 447-455.

344. Kang H.S., Santhoshkumar P., Park J.W., Sim G.S., Nanthagopal M., Lee C.W. Glass ceramic coating on LiNi0.sCo0.1Mn0.1O2 cathode for Li-ion batteries // Korean Journal of Chemical Engineering. 2020. Vol. 37. pp. 1331-1339.

345. Yang C., Zhou L., Hu W., Wei W. Mitigating Particle Cracking and Surface Deterioration for Better Cycle Stability by Encapsulating NCM811 primary particles into LiBO2 // International Journal of Electrochemical Science. 2021. Vol. 16. № 1. P. 150880.

346. Zhang X., Xiong J., Chang F., Xu Z., Wang Z., Hall P., Cheng Y.J., Xia Y. Sol/Antisolvent Coating for High Initial Coulombic Efficiency and Ultra-stable Mechanical Integrity of Ni-Rich Cathode Materials // ACS Applied Materials & Interfaces. 2022. Vol. 14. № 40. pp. 45272-45288.

347. Zhang Y., Song Y., Liu J. Double Conductor Coating to Improve the Structural Stability and Electrochemical Performance of LiNi0.sCo0.1Mn0.1O2 Cathode Material // ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 2023. Vol. 11. № 6. pp. 2264-2274.

348. Zhu Z., Duan J., Zhang J., Zhou S., Huang X., Meng Q., Dong P., Zhang Y. Optimizing the interface engineering and structural stability of nickel-rich layered oxide cathode by dual-function modification // Chemical Engineering Journal. 2022. Vol. 430. № 2. P. 132908.

349. Zhuravlev V.D., Nefedova K.V., Evshchik E.Y., Sherstobitova E.A., Kolmakov V.G., Dobrovolsky Y.A., Porotnikova N.M., Korchun A.V., Shikhovtseva A.V. Effect of lithium borate coating on the electrochemical properties of LiCoO2 electrode for lithium-ion batteries // Chimica Techno Acta. 2021. Vol. 8. № 1. pp. 4-9.

350. Zhang H., Xu J., Zhang J. Surface-Coated LiNio.sCoo. iMn0.iO2 (NCM811) Cathode Materials by AI2O3, ZrO2, and LÏ2O-2B2Oa Thin-Layers for Improving the Performance of Lithium Ion Batteries // Frontiers in Materials. 2019. Vol. 6. P. 309.

351. Lv Y., Huang S., Lu S., Ding W., Yu X., Liang G., Zou J., Kang F., Zhang J., Cao Y. B2O3/LiBO2 dual-modification layer stabilized Ni-rich cathode for lithium-ion battery // Journal of Power Sources. 2022. Vol. 536. P. 231510.

352. Zhou A., Wang W., Liu Q., Wang Y., Yao X., Qing F., Li E., Yang T., Zhang L., Li J. Stable, fast and high-energy-density LiCoO2 cathode at high operation voltage enabled by glassy B2O3 modification // Journal of Power Sources. 2017. Vol. 362. pp. 131-139.

353. Xie Q., Li W., Dolocan A., Manthiram A. Insights into boron-based polyanion-tuned high-nickel cathodes for high-energy-density Lithium-Ion Batteries // Chemistry of Materials. 2019. Vol. 31. № 21. pp. 8886-8897.

354. Wu F., Tian J., Su Y., Wang J., Zhang C., Bao L., He T., Li J., Chen S. Effect of Ni2+ content on lithium/nickel disorder for Ni-rich cathode materials // ACS Applied Materials & Interfaces. 2015. Vol. 7. № 14. pp. 7702-7708.

355. Guo F., Xie Y., Zhang Y. Tuning Li-excess to optimize Ni/Li exchange and improve stability of structure in LiNi0.sCo0.1Mn0.1O2 cathode material for lithium-ion batteries // Nano Research. 2022. Vol. 15. pp. 8962-8971.

356. Wu Z., Zhou Y., Hai C., Zeng J., Ren X., Sun Y., Shen Y., Li X., Dong S., Zhang G. Improving electrochemical performance of NCM811 cathodes for lithium-ion batteries via consistently arranging the hexagonal nanosheets with exposed (104) facets // Ceramics International. 2022. Vol. 48. № 12. pp. 17279-17288.

357. He H., Dong J., Zhang D., Hang D., Zhu X., Chang C. Feasible synthesis of NCM811 cathodes with controllable Li/Ni cationic mixing for enhanced electrochemical performance via a nano grinding assisted solid-state approach // International Journal of Energy Research. 2021. Vol. 45. № 5. pp. 7108-7119.

358. Zhang Y., Du K., Cao Y., Lu Y., Peng Z., Fan J., Li L., Xue Z., Su H., Hu G. Hydrothermal preparing agglomerate LiNi0.sCo0.1Mn0.1O2 cathode material with submicron primary particle for alleviating microcracks // Journal of Power Sources. 2020. Vol. 477. P. 228701.

359. Nagao K., Suyama M., Kato A., Hotehama C., Deguchi M., Sakuda A., Hayashi A., Tatsumisago M. Highly Stable Li/Li3BO3-Li2SO4 Interface and Application to Bulk-Type All-Solid-State Lithium Metal Batteries // ACS Applied Energy Materials. 2019. Vol. 2. № 5. pp. 3042-3048.

360. Jung S.H., Oh K., Nam Y.J., Oh D.Y., Bruner P., Kang K., Jung Y.S. Li3BO3-Li2CO3: Rationally Designed Buffering Phase for Sulfide All-Solid-State Li-Ion Batteries // Chemistry of Materials. 2018. Vol. 30. № 22. pp. 8190-8200.

361. Hensley D.A., Garofalini S.H. XPS investigation of lithium borate glass and the Li/LiBO2 interface // Applied Surface Science. 1994. Vol. 81. № 3. pp. 331-339.

362. Chowdari B.V.R., Rong Z. The role of Bi2O3 as a network modifier and a network former in xBi2O3 - (1 - x)LiBO2 glass system // Solid State Ionics. 1996. Vol. 90. pp. 151-160.

363. Kurmaev E.Z., Fedorenko V.V., Galakhov V.R., Bartkowski S., Uhlenbrock S., Neumann M., Slater P.R., Greaves C., Miyazaki Y. Analysis of oxyanion (BO33, CO32, SO42, PO43, SeO44~) substitution in Y123 compounds studied by X-ray photoelectron spectroscopy // Journal of Superconductivity. 1996. Vol. 9. pp. 97100.

364. Foo W.C., Ozcomert J.S., Trenary M. The oxidation of the P-rhombohedral boron (111) surface // Surface Science. 1991. Vol. 255. № 3. pp. 245-258.

365. Brow R.K. An XPS study of oxygen bonding in zinc phosphate and zinc borophosphate glasses // Journal of Non-Crystalline Solids. 1996. Vol. 194. № 3. pp. 267-273.

366. Lelong G., Cormier L., Hennet L., Michel F., Rueff J.P., Ablett J.M., Monaco G. Lithium borate crystals and glasses: How similar are they? A non-resonant inelastic X-ray scattering study around the B and O K-edges // Journal of Non-Crystalline Solids. 2017. Vol. 472. pp. 1-8.

367. Kim Y.S., Kim J.H., Sun Y.K., Yoon C.S. Evolution of a Radially Aligned Microstructure in Boron-Doped Li[Ni0.9sCo0.04Al0.01]O2 Cathode Particles // ACS Applied Materials & Interfaces. 2022. Vol. 14. № 15. pp. 17500-17508.

368. Schweidler S., De Biasi L., Garcia G., Mazilkin A., Hartmann P., Brezesinski T., Janek J. Investigation into Mechanical Degradation and Fatigue of High-Ni NCM Cathode Material: A Long-Term Cycling Study of Full Cells // ACS Applied Energy Materials. 2019. Vol. 2. № 10. pp. 7375-7384.

369. Wang C., Han L., Zhang R., Cheng H., Mu L., Kisslinger K., Zou P., Ren Y., Cao P., Lin F., Xin H.L. Resolving atomic-scale phase transformation and oxygen loss mechanism in ultrahigh-nickel layered cathodes for cobalt-free lithium-ion batteries // Matter. 2021. Vol. 4. № 6. pp. 2013-2026.

370. Cabelguen P.E., Peralta D., Cugnet M., Maillet P. Impact of morphological changes of LiNi^Mn^Co^O2 on lithium-ion cathode performances // Journal of Power Sources. 2017. Vol. 346. pp. 13-23.

371. Xu G.L., Liu X., Daali A., Amine R., Chen Z., Amine K. Challenges and Strategies to Advance High-Energy Nickel-Rich Layered Lithium Transition Metal Oxide Cathodes for Harsh Operation // Advanced Functional Materials. 2020. Vol. 30. № 46. P. 2004748.

372. Xia Y., Zheng J., Wang C., Gu M. Designing principle for Ni-rich cathode materials with high energy density for practical applications // Nano Energy. 2018. Vol. 49. pp. 434-452.

373. He P., Wang H., Qi L., Osaka T. Electrochemical characteristics of layered LiNi^Co^Mn^O2 and with different synthesis conditions // Journal of Power Sources. 2006. Vol. 160. pp. 627-632.

374. Zhao Z., Sun M., Wu T., Zhang J., Wang P., Zhang L., Yang C., Peng C., Lu H. A bifunctional-modulated conformal Li/Mn-rich layered cathode for fast-charging, high volumetric density and durable Li-ion full cells // Nano-Micro Letters. 2021. Vol. 13. P. 118.

375. Yang S., Wang X., Yang X., Liu Z., Wei Q., Shu H. High Tap Density Spherical Li[Nio.5Mno.3Coo.2]O2 Cathode Material Synthesized via Continuous Hydroxide Coprecipitation Method for Advanced Lithium-Ion Batteries // International Journal of Electrochemistry. 2012. Vol. 2012. P. 323560.

376. Zhang Y., Wang Z.B., Nie M., Yu F.D., Xia Y.F., Liu B.S., Xue Y., Zheng L.L., Wu J. A Simple Method for Industrialization to Enhance the Tap Density of LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 Cathode Material for High-Specific Volumetric Energy Lithium-Ion Batteries // RSC Advances. 2016. Vol. 6. № 70. pp. 65941-65949.

377. Wang Y., Zhu Q. Electrochemical Properties and Controlled-Synthesis of Hierarchical P-Ni(OH)2 Micro-Flowers and Hollow Microspheres // Materials Research Bulletin. 2010. Vol. 45. № 12. pp. 1844-1849.

378. Mondal A.K., Su D., Chen S., Zhang J., Ung A., Wang G. Microwave-Assisted Synthesis of Spherical P-Ni(OH)2 Superstructures for Electrochemical Capacitors with Excellent Cycling Stability // Chemical Physics Letters. 2014. Vol. 610-611. pp. 115-120.

379. Wang Y., Zhu Q., Zhang H. Fabrication of P-Ni(OH)2 and NiO Hollow Spheres by a Facile Template-Free Process // Chemical Communications. 2005. № 41. pp. 5231-5233.

380. Hietaniemi M., Hu T., Valikangas J., Niittykoski J., Lassi U. Effect of Precursor Particle Size and Morphology on Lithiation of Ni0.eMn0.2Co0.2(OH)2 // Journal of Applied Electrochemistry. 2021. Vol. 51. № 11. pp. 1545-1557.

381. Rybicki D., Jurkutat M., Reichardt S., Kapusta C., Haase J. Perspective on the phase diagram of cuprate high-temperature superconductors // Nature Communications. 2016. Vol. 7. P. 11413.

382. Hermann V., Altmeyer M., Ebad-Allah J., Freund F., Jesche A., Tsirlin A. A., Hanfland M., Gegenwart P., Mazin I.I., Khomskii D.I., Valenti R., Kuntscher C.A. Competition between spin-orbit coupling, magnetism, and dimerization in the honeycomb iridates: a-Li2IrO3 under pressure // Physical Review B. 2018. Vol. 97. № 2. P. 020104(R).

383. Abakumov A.M., Shpanchenko R.V., Antipov E.V. Synthesis and Structure of the Double Oxide PbeReeO^ // Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 1998. Vol. 624. № 4. pp. 750-753.

384. Pham H.Q., Hwang E.H., Kwon Y.G., Song S.W. Approaching the maximum capacity of nickel-rich LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathodes by charging to high-voltage in a non-flammable electrolyte of propylene carbonate and fluorinated linear carbonates // Chemical Communications. 2019. Vol. 55. № 9. pp. 1256-125.

385. Fan X., Ji X., Chen L., Chen J., Deng T., Han F., Yue J., Piao N., Wang R., Zhou X., et al. All-temperature batteries enabled by fluorinated electrolytes with nonpolar solvents // Nature Energy. 2019. Vol. 4. pp. 882-890.

386. Fan X., Chen L., Borodin O., Ji X., Chen J., Hou S., Deng T., Zheng J., Yang C., Liou S.C., et al. Non-flammable electrolyte enables Li-metal batteries with aggressive cathode chemistries // Nature Nanotechnology. 2018. Vol. 13. № 8. pp. 715-722.

387. Kou X.J., Ke H., Zhu C.B., Rolfe P. First-principles study of the chemical bonding and conduction behavior of LiFePO4 // Chemical Physics. 2015. Vol. 446. pp. 1-6.