Cathode Electrolyte Interphase Formation and Electrolyte Oxidation Mechanism for Ni-Rich Cathode Materials

阴极 电解质 X射线光电子能谱 电化学 化学 氧化物 材料科学 分析化学(期刊) 无机化学 电极 化学工程 物理化学 有机化学 工程类
作者
Ikuma Takahashi,Hisao Kiuchi,Atsushi Ohma,Toshiharu Fukunaga,Eiichiro Matsubara
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:124 (17): 9243-9248 被引量:60
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.0c02198
摘要

Herein, we investigate the formation of a cathode electrolyte interphase (CEI) by electrolyte oxidation on a LiNixM1–xO2 (x > 0.5; M, transition metal) layered oxide (Ni-rich) cathode and compare this phenomenon with a Li-rich layered oxide (Li-rich) cathode. Our investigations focused on two electrochemical properties, the potential and kinetics of electrolyte oxidation, studied using hard X-ray photoelectron spectroscopy (HAXPES), soft X-ray absorption spectroscopy, and density functional theory calculations. HAXPES revealed that a thicker CEI formed on the Ni-rich cathode compared to that on the Li-rich cathode, despite the operation potential of the Ni-rich cathode being lower than that of the Li-rich cathode. Thus, the Ni-rich cathode induces the CEI formation through active oxidation of the electrolyte during charge–discharge cycles. The electronic state of the Ni-rich cathode indicates that the antibonding hybrid orbital of the transition metal 3d–O 2p corresponds to the lowest unoccupied molecular orbital energy level, that is, the hole, and lies near the highest occupied molecular orbital energy level of the electrolyte. In addition, the hole concentration in the charged state was found to be significantly increased, in comparison to other active materials, which promotes oxidization of the electrolyte.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
zhouleiwang发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
斐然发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
cristin发布了新的文献求助10
4秒前
yuan1226发布了新的文献求助10
4秒前
陈豆豆完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
科研渣发布了新的文献求助10
8秒前
asaki发布了新的文献求助10
10秒前
木子李完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
十一发布了新的文献求助10
11秒前
shirleeyeahe完成签到,获得积分10
11秒前
xujiejiuxi完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
宴之思完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
bloe完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
CodeCraft应助cristin采纳,获得10
17秒前
Meron发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
木子李发布了新的文献求助10
18秒前
da发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
yuan1226完成签到,获得积分10
21秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
22秒前
李洁完成签到,获得积分20
22秒前
周同庆发布了新的文献求助10
23秒前
上官翠花完成签到,获得积分10
23秒前
Meron完成签到,获得积分10
24秒前
enjoy完成签到,获得积分10
24秒前
迷路荧发布了新的文献求助10
25秒前
111完成签到,获得积分20
25秒前
SYX完成签到,获得积分10
25秒前
大圣发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
高分求助中
The three stars each: the Astrolabes and related texts 1100
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
Stephen R. Mackinnon - Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary (2023) 500
Psychological Warfare Operations at Lower Echelons in the Eighth Army, July 1952 – July 1953 400
宋、元、明、清时期“把/将”字句研究 300
Julia Lovell - Maoism: a global history 300
转录因子AP-1抑制T细胞抗肿瘤免疫的机制 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2433089
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2115499
关于积分的说明 5366584
捐赠科研通 1843457
什么是DOI,文献DOI怎么找? 917395
版权声明 561559
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 490739