Approaching the limits of cationic and anionic electrochemical activity with the Li-rich layered rocksalt Li3IrO4

电化学 氧化还原 电极 阳离子聚合 氧气 过渡金属 材料科学 电子 金属 电池(电) 原子轨道 化学工程 纳米技术 化学 化学物理 物理化学 催化作用 热力学 高分子化学 物理 冶金 功率(物理) 有机化学 工程类 量子力学 生物化学
作者
Arnaud J. Perez,Quentin Jacquet,Dmitry Batuk,Antonella Iadecola,Matthieu Saubanère,Gwenaëlle Rousse,Dominique Larcher,Hervé Vezin,Marie‐Liesse Doublet,Jean‐Marie Tarascon
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
卷期号:2 (12): 954-962 被引量:169
标识
DOI:10.1038/s41560-017-0042-7
摘要

The Li-rich rocksalt oxides Li2MO3 (M = 3d/4d/5d transition metal) are promising positive-electrode materials for Li-ion batteries, displaying capacities exceeding 300 mAh g–1 thanks to the participation of the oxygen non-bonding O(2p) orbitals in the redox process. Understanding the oxygen redox limitations and the role of the O/M ratio is therefore crucial for the rational design of materials with improved electrochemical performances. Here we push oxygen redox to its limits with the discovery of a Li3IrO4 compound (O/M = 4) that can reversibly take up and release 3.5 electrons per Ir and possesses the highest capacity ever reported for any positive insertion electrode. By quantitatively monitoring the oxidation process, we demonstrate the material’s instability against O2 release on removal of all Li. Our results show that the O/M parameter delineates the boundary between the material’s maximum capacity and its stability, hence providing valuable insights for further development of high-capacity materials. Anionic redox provides extra capacity for battery electrodes, but it is challenging to realize its full potential. Tarascon and colleagues report a record-high reversible capacity of 3.5 electrons per Ir in a Li3IrO4 phase, and discuss the importance of increasing the ratio of oxygen versus transition metal.
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
monthli完成签到,获得积分10
刚刚
小马甲应助SCIBUDDY采纳,获得10
刚刚
HRT发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
阿奶发布了新的文献求助10
1秒前
huhdcid发布了新的文献求助10
1秒前
万能阿曼完成签到,获得积分10
2秒前
天涯明月完成签到,获得积分20
2秒前
乐观小之完成签到,获得积分0
2秒前
无极微光应助五六七采纳,获得20
2秒前
山猫完成签到,获得积分10
3秒前
苹果萝发布了新的文献求助10
3秒前
小波波波完成签到,获得积分10
3秒前
ZZZ发布了新的文献求助30
4秒前
Ceylon发布了新的文献求助10
4秒前
乐乐应助老实老虎采纳,获得30
4秒前
冷静凌旋发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
Owen应助leona采纳,获得10
5秒前
5秒前
坚强幼荷完成签到,获得积分10
6秒前
郭竞阳应助阿奶采纳,获得10
6秒前
流沙发布了新的文献求助10
6秒前
蔡小娜完成签到,获得积分10
7秒前
晨是发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
贪玩鸵鸟完成签到,获得积分10
8秒前
低调灬人品完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
蓝风铃完成签到 ,获得积分10
10秒前
cloudup233发布了新的文献求助10
10秒前
蔡小娜发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
shuo0976完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
13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
Cronologia da história de Macau 5000
Braunwald’s Heart Disease, 2 Vol Set A Textbook of Cardiovascular Medicine 13th Edition 1000
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
Handbook Of Synthetic Methodologies And Protocols Of Nanomaterials 500
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 光电子学 物理化学 电极 基因 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6992090
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8668737
关于积分的说明 18379069
捐赠科研通 6463606
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3097356
关于科研通互助平台的介绍 2159053
邀请新用户注册赠送积分活动 2073794