Revealing Li-ion diffusion kinetic limitations in micron-sized Li-rich layered oxides

材料科学 扩散 阴极 动能 离子 压力(语言学) 同种类的 化学工程 化学物理 复合材料 分析化学(期刊) 热力学 物理化学 色谱法 哲学 化学 语言学 工程类 量子力学 物理
作者
Yibin Zhang,Chong Yin,Bao Qiu,Guoxin Chen,Shang You,Zhaoping Liu
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:53: 763-773 被引量:91
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.10.008
摘要

Micron-sized cathode materials can usually alleviate the surface/interface side reaction to enhance cycling stability and endure high pressure to achieve a higher compacted density. However, the poor Li+ transport kinetic properties in micron-sized Li-rich layered oxides impede their practical applications. Here, we find a faster Li+ diffusion coefficient with the order of magnitudes of about 10−12 cm2 s−1 in micron-sized grains (compared with nano-sized grains about 10−14 cm2 s−1). By contrast, much lower initial capacity can be achieved in micron-sized grains. Simulated by finite element analysis, the increased diffusion distance would yet result in an extremely uneven Li+ concentration distribution during the charge-discharge process between surface and bulk. The undesired Li+ gradient distribution results in an accumulation of strain stress inside the grains during cycling, which also consequently contributes to an unsatisfied capacity retention of 78.4% as well as a rapid voltage decay of 738 mV under 0.2 C after 200 cycles in micron-sized grains. This work provides a research direction to construct a novel structure with Li+ homogeneous distribution in micron-sized Li-rich layered oxides.
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
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
刚刚
郝誉完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
风中飞扬者完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
Lexcellent发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
www完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
YMP完成签到,获得积分20
2秒前
小狗快跑发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
破防的陈ber完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
zyh9762发布了新的文献求助10
5秒前
DianaRang发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
小蘑菇应助Peng采纳,获得30
6秒前
科研通AI6.3应助cxy采纳,获得10
6秒前
杜胤江发布了新的文献求助10
6秒前
Docsiwen发布了新的文献求助80
6秒前
ahslyycky完成签到,获得积分10
7秒前
完美世界应助一汪采纳,获得10
7秒前
YAOYAO应助阿庆采纳,获得10
7秒前
慕青应助大胆妙竹采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
林林完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Ksharp10发布了新的文献求助10
8秒前
共享精神应助克里斯采纳,获得10
8秒前
大模型应助kkk采纳,获得10
8秒前
王梓磬发布了新的文献求助10
8秒前
六个核桃完成签到,获得积分10
9秒前
自然的碧凡完成签到,获得积分10
9秒前
fly发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
“美军军官队伍建设研究”系列(全册) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6386379
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8200274
关于积分的说明 17347718
捐赠科研通 5440216
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2876917
邀请新用户注册赠送积分活动 1853305
关于科研通互助平台的介绍 1697404