Decoupling Chemical and Mechanical Contributions to Capacity Fading in Ni‐Rich Cathodes for Sulfide‐Based All‐Solid‐State Batteries

材料科学 阴极 衰退 解耦(概率) 涂层 电解质 电极 储能 光电子学 电导率 纳米技术 降级(电信) 硫化物 复合材料 离子 机械能 堆积 开裂 工程物理 化学工程 电压 载流子 热传导 电流(流体) 电荷(物理) 电阻式触摸屏
作者
Jangwhan Seok,Chanyou Chung,Hyunbeom Lee,Subin Ahn,Seongeun Lee,Sangbin Park,Sunhyun Hwang,Jaeyoung Kim,Jeonghyun Seo,Sungwoo Noh,Juyeong Seong,Sangheon Lee,Won‐Sub Yoon
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/aenm.202506351
摘要

ABSTRACT All‐solid‐state batteries (ASSBs) promise safer energy storage and the potential to outperform current lithium‐ion batteries. Ni‐rich cathodes deliver high energy density, whereas sulfide solid electrolytes offer exceptional Li + conductivity and inherent mechanical compliance, making their combination particularly attractive. Yet their capacity fades rapidly because (electro)chemical and mechanical degradation occur concurrently within the cathode. Here, we propose an approach to decouple these two factors in LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 |Li 6 PS 5 Cl 0.5 Br 0.5 |Li metal cells by monitoring the state‐of‐charge window. Uncoated cathodes experience capacity fading primarily due to (electro)chemical degradation: interfacial reactions form resistive interphases consisting of NiO‐like rock salt, SO x , PO x , and related species that hinder Li + extraction, resulting in pronounced charge fading. A conformal LiNbO 3 coating on the cathode surface suppresses interfacial reactions, significantly mitigating charge fading but revealing dominant discharge fading arising from mechanical degradation, such as particle cracking and interfacial delamination. While the protective coating stabilizes the interface and improves initial performance, the increased capacity intensifies electrode volume changes, underscoring the need for integrated electro‐chemo‐mechanical design strategies. Evaluating charge and discharge fading outlines the interplay between (electro)chemical and mechanical degradation and offers a new diagnostic framework to guide the development of more durable, high‐energy‐density ASSBs.
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
Vincent发布了新的文献求助10
2秒前
任伟超完成签到,获得积分10
4秒前
华仔应助Aurora采纳,获得10
4秒前
hr完成签到 ,获得积分10
4秒前
瘦瘦世德完成签到 ,获得积分10
5秒前
伶俐的猎豹完成签到 ,获得积分10
10秒前
舒心乐蓉完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
Vincent完成签到,获得积分10
12秒前
ZAY完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
Leo完成签到 ,获得积分10
13秒前
碧蓝的睫毛完成签到,获得积分10
13秒前
美满的机器猫完成签到,获得积分10
13秒前
001完成签到,获得积分10
14秒前
细心雪冥发布了新的文献求助10
15秒前
NONO发布了新的文献求助10
16秒前
积极的白羊完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
安德鲁应助jacki采纳,获得10
18秒前
不吃葱花行不行完成签到 ,获得积分10
18秒前
Kao应助jacki采纳,获得10
18秒前
Kao应助jacki采纳,获得10
18秒前
TS发布了新的文献求助10
18秒前
繁星背后完成签到,获得积分10
19秒前
liuzhuohao完成签到,获得积分0
21秒前
情怀应助TS采纳,获得10
22秒前
紧张的钥匙完成签到 ,获得积分10
22秒前
Aurora发布了新的文献求助10
22秒前
Fenact完成签到,获得积分10
28秒前
橙子完成签到 ,获得积分10
28秒前
31秒前
Kao应助Fenact采纳,获得10
31秒前
Eden完成签到 ,获得积分10
32秒前
华仔应助星无痕采纳,获得10
32秒前
迷乱完成签到 ,获得积分10
35秒前
了然发布了新的文献求助10
37秒前
冷灰天花板完成签到,获得积分10
37秒前
李健的小迷弟应助yun采纳,获得10
38秒前
NONO完成签到,获得积分10
45秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7264408
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8885408
关于积分的说明 18777770
捐赠科研通 6942305
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3202657
关于科研通互助平台的介绍 2375839
邀请新用户注册赠送积分活动 2178591