Fundamental interplay between anionic/cationic redox governing the kinetics and thermodynamics of lithium-rich cathodes

阳离子聚合 动力学 氧化还原 锂(药物) 化学 热力学 材料科学 化学工程 无机化学 物理 高分子化学 生物 量子力学 工程类 内分泌学
作者
Gaurav Assat,Dominique Foix,Charles Delacourt,Antonella Iadecola,Rémi Dedryvère,Jean‐Marie Tarascon
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:8 (1): 2219-2219 被引量:619
标识
DOI:10.1038/s41467-017-02291-9
摘要

Reversible anionic redox has rejuvenated the search for high-capacity lithium-ion battery cathodes. Real-world success necessitates the holistic mastering of this electrochemistry's kinetics, thermodynamics, and stability. Here we prove oxygen redox reactivity in the archetypical lithium- and manganese-rich layered cathodes through bulk-sensitive synchrotron-based spectroscopies, and elucidate their complete anionic/cationic charge-compensation mechanism. Furthermore, via various electroanalytical methods, we answer how the anionic/cationic interplay governs application-wise important issues-namely sluggish kinetics, large hysteresis, and voltage fade-that afflict these promising cathodes despite widespread industrial and academic efforts. We find that cationic redox is kinetically fast and without hysteresis unlike sluggish anions, which furthermore show different oxidation vs. reduction potentials. Additionally, more time spent with fully oxidized oxygen promotes voltage fade. These fundamental insights about anionic redox are indispensable for improving lithium-rich cathodes. Moreover, our methodology provides guidelines for assessing the merits of existing and future anionic redox-based high-energy cathodes, which are being discovered rapidly.
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
刚刚
WT完成签到,获得积分10
刚刚
淡定的板栗完成签到,获得积分10
1秒前
楊書銘发布了新的文献求助10
1秒前
111发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
大模型应助快乐再出发采纳,获得10
3秒前
研友_VZG7GZ应助black采纳,获得10
4秒前
奥斯特拉风司机完成签到 ,获得积分10
5秒前
qingchi发布了新的文献求助10
7秒前
才疏正在学完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
Qiuqiu发布了新的文献求助10
9秒前
111完成签到,获得积分10
9秒前
酷酷绮南完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI6.2应助ldt采纳,获得10
9秒前
共享精神应助活力汉堡采纳,获得10
9秒前
10秒前
11秒前
隐形曼青应助Sharif318采纳,获得10
11秒前
11秒前
law完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
jxwangorange应助ooooodai采纳,获得10
11秒前
11秒前
梦m完成签到 ,获得积分10
12秒前
科研通AI6.2应助chenguanyiren采纳,获得10
13秒前
13秒前
CodeCraft应助汤圆软软软采纳,获得10
13秒前
懵懂的元正完成签到,获得积分20
13秒前
烟花应助汤圆软软软采纳,获得10
13秒前
英姑应助汤圆软软软采纳,获得10
13秒前
华仔应助汤圆软软软采纳,获得10
14秒前
lonmi44完成签到,获得积分10
14秒前
慕青应助汤圆软软软采纳,获得10
14秒前
顾矜应助汤圆软软软采纳,获得10
14秒前
酷波er应助汤圆软软软采纳,获得10
14秒前
大模型应助汤圆软软软采纳,获得10
14秒前
香蕉觅云应助汤圆软软软采纳,获得10
15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
The anomeric effect 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Nature-Inspired Computing: Concepts, Methodologies, Tools, and Applications 600
Perfectionism in School 600
Organizational Behavior 510
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 7730278
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9282114
关于积分的说明 20147900
捐赠科研通 7307873
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3303445
关于科研通互助平台的介绍 2456279
邀请新用户注册赠送积分活动 2311883