Ambient Storage Derived Surface Contamination of NCM811 and NCM111: Performance Implications and Mitigation Strategies

热重分析 水分 污染 煅烧 重量分析 手套箱 电解质 化学工程 氧化物 材料科学 热稳定性 电池(电) 化学 冶金 复合材料 电极 有机化学 生物 量子力学 物理 工程类 物理化学 催化作用 功率(物理) 生态学
作者
Johannes Sicklinger,Michael Metzger,Hans Beyer,Daniel Pritzl,Hubert A. Gasteiger
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [Institute of Physics]
卷期号:166 (12): A2322-A2335 被引量:192
标识
DOI:10.1149/2.0011912jes
摘要

The quality of metal oxide-based battery active materials is compromised by surface contamination from storage and handling at ambient conditions. We present a detailed analysis of the true nature and the quantity of the surface contaminants on two different cathode active materials, the widely used LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 (NCM111) and the Ni-rich LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811). We process these materials in three distinct conditions "wet" (excessive exposure to moisture), "dry" (standard drying of as-received materials), and "calcined" (heat-treatment of cathode powders). Surface contaminants are then quantified by thermogravimetric analysis coupled with mass spectrometry (TGA-MS), and their reactivity with an ethylene carbonate-based electrolyte is evaluated using on-line mass spectrometry (OMS). We demonstrate that not only the commonly assumed LiOH and Li2CO3 residues account for NCM performance deterioration upon storage in moisture and CO2 containing atmosphere, but also basic transition metal hydroxides/carbonates formed on the material surface. Eventually, we showcase a thermal treatment that removes these transition metal based surface contaminants and leads to superior cycling stability.
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
112完成签到,获得积分10
1秒前
chen完成签到,获得积分10
5秒前
花卷完成签到,获得积分10
7秒前
诚心金渐基完成签到 ,获得积分10
7秒前
薄荷心完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
11秒前
斜阳完成签到 ,获得积分10
15秒前
sherry完成签到 ,获得积分10
15秒前
Wang发布了新的文献求助10
17秒前
LN完成签到,获得积分10
17秒前
孤狼Wwe完成签到,获得积分10
23秒前
张图门完成签到 ,获得积分10
25秒前
冰河完成签到 ,获得积分10
26秒前
506407完成签到,获得积分10
28秒前
yan259完成签到 ,获得积分10
30秒前
hefang完成签到,获得积分10
30秒前
Leo完成签到 ,获得积分10
31秒前
虚心的幻梅完成签到 ,获得积分10
32秒前
左丘映易完成签到,获得积分0
32秒前
从容谷菱完成签到 ,获得积分10
34秒前
魔幻怜容完成签到 ,获得积分10
34秒前
小羊咩完成签到,获得积分0
42秒前
奋斗诗云完成签到 ,获得积分10
46秒前
麦田麦兜完成签到,获得积分10
47秒前
沈惠映完成签到 ,获得积分10
48秒前
牛黄完成签到 ,获得积分10
48秒前
wmz完成签到 ,获得积分10
56秒前
舟舟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
笑点低涟妖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
aaaa完成签到 ,获得积分10
1分钟前
玖月完成签到 ,获得积分0
1分钟前
He完成签到 ,获得积分10
1分钟前
喵了个咪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
呆橘完成签到 ,获得积分10
1分钟前
托托完成签到,获得积分10
1分钟前
机智的孤兰完成签到 ,获得积分10
1分钟前
crazy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lasfjas完成签到,获得积分10
1分钟前
丰富的归尘完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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 7290557
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8909741
关于积分的说明 18857043
捐赠科研通 6957951
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3209151
关于科研通互助平台的介绍 2378930
邀请新用户注册赠送积分活动 2184884