Role of Superexchange Interaction on Tuning of Ni/Li Disordering in Layered Li(NixMnyCoz)O2

超级交换 从头算量子化学方法 化学 锂(药物) 材料科学 同步加速器 从头算 过渡金属 结晶学 离子 计算化学 凝聚态物理 物理 分子 医学 生物化学 有机化学 核物理学 内分泌学 催化作用
作者
Jiaxin Zheng,Gaofeng Teng,Chao Xin,Zengqing Zhuo,Jiajie Liu,Qinghao Li,Zongxiang Hu,Ming Xu,Shishen Yan,Wanli Yang,Feng Pan
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:8 (22): 5537-5542 被引量:208
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.7b02498
摘要

Ni/Li exchange (disordering) usually happens in layered Li(NixMnyCoz)O2 (NMC) materials and affects the performance of the material in lithium-ion batteries. Most of previous studies attributed this phenomenon to the similar size of Ni2+ and Li+, which implies that Ni2+ should be more favorable than Ni3+ to be located at Li 3b sites in the Li slab. However, this theory cannot explain why in Ni-rich NMC materials where most Ni cations are Ni3+, Ni/Li exchange happens even more frequently. Using extensive ab initio calculations combined with experiments, here we report that a superexchange interaction between transition metals plays a dominating role in tuning the Ni/Li disordering in NMC materials. Under this scheme, we also propose a new charge compensation mechanism that describes that after Ni3+/Li exchange the nearest Co3+ transforms to Co4+ in Ni-rich NMC materials. On the basis of this theory, the existence of Co4+ in the initial Ni-rich NMC samples was predicted for the first time, which was further confirmed by our synchrotron-based soft X-ray absorption spectroscopy.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Zx_1993应助努力站桩的奶酪采纳,获得10
1秒前
漂亮飞槐发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
张琳发布了新的文献求助20
5秒前
111发布了新的文献求助10
5秒前
高高的大开完成签到,获得积分20
6秒前
Lucas应助罗霄山采纳,获得10
6秒前
orixero应助大布采纳,获得10
7秒前
泡泡糖发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
情怀应助stay采纳,获得10
8秒前
8秒前
小柠檬关注了科研通微信公众号
9秒前
王欣蔚发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
11秒前
11秒前
11秒前
南歌子发布了新的文献求助10
12秒前
olekravchenko发布了新的文献求助10
12秒前
cc完成签到,获得积分10
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
cjn发布了新的文献求助10
14秒前
doudou完成签到,获得积分10
15秒前
SciGPT应助ZYH采纳,获得10
16秒前
jingsihan完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
李美兰发布了新的文献求助10
17秒前
顾矜应助一一采纳,获得10
18秒前
18秒前
Canary关注了科研通微信公众号
18秒前
19秒前
20秒前
20秒前
21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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1561
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1200
Holistic Discourse Analysis 600
Atlas of Liver Pathology: A Pattern-Based Approach 500
Latent Class and Latent Transition Analysis: With Applications in the Social, Behavioral, and Health Sciences 500
Using Genomics to Understand How Invaders May Adapt: A Marine Perspective 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5507193
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4602555
关于积分的说明 14482048
捐赠科研通 4536567
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2486259
邀请新用户注册赠送积分活动 1468833
关于科研通互助平台的介绍 1441292