On the scale of heterogeneity in composite electrodes of batteries

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作者
Aishwary Shrivastava,Nikhil Sharma,Xiaomei He,Yijin Liu,Kejie Zhao
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:122 (43): e2520136122-e2520136122 被引量:1
标识
DOI:10.1073/pnas.2520136122
摘要

An electrode in cylindrical or pouch cell batteries contains millions of active particles embedded in a conductive network. Battery performance, such as voltage, capacity, and cyclic efficiency, is a collective response of the particle network. We use optical microscopy to measure the local, heterogeneous state of charge of individual particles upon charging and discharging. The optical reflectivity is proportional to Li composition in the ternary oxide LiNixMnyCozO2 (NMC) cathode. Through clustering analysis, we determine the scale of heterogeneity where a representative volume in the composite electrode contains 100 to 1,000 particles. The heterogeneous activity in the particle network can be described by Weibull defect population at the particle interface with the conductive matrix.
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