The role of O2 in O-redox cathodes for Li-ion batteries

氧化还原 阴极 离子 化学物理 氧化物 材料科学 氧气 电池(电) 电极 化学工程 无机化学 纳米技术 化学 物理化学 热力学 物理 功率(物理) 有机化学 冶金 工程类
作者
Robert A. House,John‐Joseph Marie,Miguel A. Pérez‐Osorio,Gregory J. Rees,Édouard Boivin,Peter G. Bruce
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
卷期号:6 (8): 781-789 被引量:386
标识
DOI:10.1038/s41560-021-00780-2
摘要

The energy density of Li-ion batteries can be improved by storing charge at high voltages through the oxidation of oxide ions in the cathode material. However, oxidation of O2− triggers irreversible structural rearrangements in the bulk and an associated loss of the high voltage plateau, which is replaced by a lower discharge voltage, and a loss of O2 accompanied by densification at the surface. Here we consider various models for oxygen redox that are proposed in the literature and then describe a single unified model involving O2− oxidation to form O2, most of which is trapped in the bulk and the remainder of which evolves from the surface. The model extends the O2 formation and evolution at the surface, which is well known and well characterized, into the electrode particle bulk as caged O2 that can be reversibly reduced and oxidized. This converged understanding enables us to propose practical strategies to avoid oxygen-redox-induced instability and provide potential routes towards more reversible, high energy density Li-ion cathodes. Oxygen redox in Li-rich oxide cathodes is of both fundamental and practical interest in Li-ion battery development. Bruce and team examine the current understanding of oxygen-redox processes, especially those concerning O2 formation, and discuss strategies that can harness oxygen redox with suppressed side effects.
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
李健应助123456采纳,获得10
刚刚
刚刚
酸海椒发布了新的文献求助10
刚刚
wanci应助聪慧的微笑采纳,获得10
刚刚
刚刚
刚刚
桐桐应助薛梦采纳,获得10
1秒前
曹中明发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
利利完成签到,获得积分10
1秒前
英姑应助甜美折耳根采纳,获得10
1秒前
1秒前
悦耳梦竹完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
平淡誉完成签到,获得积分10
2秒前
半城烟火完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
4秒前
FashionBoy应助jay_zs采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
寒烟完成签到,获得积分10
5秒前
牧青发布了新的文献求助10
5秒前
耍酷的剑身完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
chcmuer发布了新的文献求助10
5秒前
酸海椒完成签到,获得积分0
5秒前
Joel发布了新的文献求助20
5秒前
Mike发布了新的文献求助10
5秒前
五五完成签到,获得积分10
6秒前
王王完成签到,获得积分10
6秒前
传奇3应助曹中明采纳,获得10
6秒前
6秒前
洛城l发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
123发布了新的文献求助10
7秒前
7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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
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
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
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 7292004
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8910876
关于积分的说明 18863070
捐赠科研通 6959199
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3209485
关于科研通互助平台的介绍 2379039
邀请新用户注册赠送积分活动 2185334