Influence of NCM Particle Cracking on Kinetics of Lithium-Ion Batteries with Liquid or Solid Electrolyte

电解质 锂(药物) 材料科学 快离子导体 动力学 阴极 粒子(生态学) 化学工程 电池(电) 法拉第效率 离子 化学 无机化学 电极 热力学 有机化学 物理化学 医学 功率(物理) 物理 海洋学 量子力学 地质学 工程类 内分泌学
作者
Raffael Rueß,Simon Schweidler,Hendrik Hemmelmann,Gioele Conforto,Anja Bielefeld,Dominik A. Weber,Joachim Sann,Matthias T. Elm,Jürgen Janek
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [Institute of Physics]
卷期号:167 (10): 100532-100532 被引量:269
标识
DOI:10.1149/1945-7111/ab9a2c
摘要

In liquid electrolyte-type lithium-ion batteries, Nickel-rich NCM (Li 1+ x (Ni 1− y − z Co y Mn z ) 1− x O 2 ) as cathode active material allows for high discharge capacities and good material utilization, while solid-state batteries perform worse despite the past efforts in improving solid electrolyte conductivity and stability. In this work, we identify major reasons for this discrepancy by investigating the lithium transport kinetics in NCM-811 as typical Ni-rich material. During the first charge of battery half-cells, cracks form and are filled by the liquid electrolyte distributing inside the secondary particles of NCM. This drastically improves both the lithium chemical diffusion and charge transfer kinetics by increasing the electrochemically active surface area and reducing the effective particle size. Solid-state batteries are not affected by these cracks because of the mechanical rigidity of solid electrolytes. Hence, secondary particle cracking improves the initial charge and discharge kinetics of NCM in liquid electrolytes, while it degrades the corresponding kinetics in solid electrolytes. Accounting for these kinetic limitations by combining galvanostatic and potentiostatic discharge, we show that Coulombic efficiencies of about 89% at discharge capacities of about 173 mAh g NCM −1 can be reached in solid-state battery half-cells with LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 as cathode active material and Li 6 PS 5 Cl as solid electrolyte.
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
搞怪的访琴完成签到,获得积分10
1秒前
晓晓完成签到,获得积分10
1秒前
zzz发布了新的文献求助10
1秒前
淡然子轩完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
啦啦啦完成签到,获得积分10
2秒前
BALL完成签到,获得积分10
2秒前
xxz完成签到,获得积分10
2秒前
嘉梦完成签到,获得积分10
2秒前
BEIBEI完成签到,获得积分10
3秒前
曾经小伙完成签到 ,获得积分10
3秒前
清爽的半烟完成签到,获得积分10
3秒前
小马甲应助勤劳尔云采纳,获得10
4秒前
ant完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
秀丽的骁完成签到,获得积分10
5秒前
唐博凡完成签到,获得积分10
6秒前
Nole应助活泼的晓露采纳,获得10
6秒前
呜呼啦呼完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
双持裤衩武器战举报hyx求助涉嫌违规
7秒前
龙猫完成签到 ,获得积分10
7秒前
难过的豆芽完成签到,获得积分10
7秒前
野性的初曼完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
爆米花应助fufu采纳,获得10
9秒前
啊呜发布了新的文献求助10
9秒前
看100篇文献完成签到,获得积分10
10秒前
deadman完成签到,获得积分10
10秒前
木火灰完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
慕青应助zzz采纳,获得10
10秒前
鲨鱼辣椒完成签到,获得积分10
10秒前
shanshan发布了新的文献求助30
10秒前
飘逸鸽子完成签到,获得积分10
11秒前
穆若完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
跳跃寄风完成签到,获得积分10
12秒前
牢大发布了新的文献求助10
12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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 7298601
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8917035
关于积分的说明 18880941
捐赠科研通 6963715
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3210701
关于科研通互助平台的介绍 2380016
邀请新用户注册赠送积分活动 2187191