Charging processes in lithium-oxygen batteries unraveled through the lens of the distribution of relaxation times

锂(药物) 镜头(地质) 氧气 化学 材料科学 分布(数学) 放松(心理学) 纳米技术 生物 神经科学 光学 数学 物理 内科学 有机化学 医学 数学分析
作者
Juan Chen,Emanuele Quattrocchi,Francesco Ciucci,Yuhui Chen
出处
期刊:Chem [Elsevier BV]
卷期号:9 (8): 2267-2281 被引量:398
标识
DOI:10.1016/j.chempr.2023.04.022
摘要

Summary

Charging lithium-oxygen batteries is characterized by large overpotentials and low Coulombic efficiencies. Charging mechanisms need to be better understood to overcome these challenges. Charging involves multiple reactions and processes whose specific timescales are difficult to identify. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) is suited for this task, but its interpretation is ambiguous. Here, we combine the distribution of relaxation times (DRT) with the distribution of capacitive times (DCT) to identify the timescales of lithium-oxygen battery charging through EIS. In situ differential electrochemical mass spectrometry (DEMS) is used to validate the impedance results. The results show that the overpotential is mainly due to Li2O2's charge transfer resistance at the initial and final stages of charging, whereas at mid-charging, Li2CO3 passivation becomes dominant. Mid-charging is particularly critical as Li2CO3 decomposition leads to electrolyte degradation and byproducts clogging the pores, inhibiting the diffusion process in the composite electrode. These methods provide a framework for studying other electrochemical systems.
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
发文章12138完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
12233发布了新的文献求助10
1秒前
eri完成签到,获得积分10
1秒前
lexingtongeng发布了新的文献求助50
2秒前
科研通AI6.2应助cy8971采纳,获得10
2秒前
nano_yan发布了新的文献求助10
2秒前
四月想毕业完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
努力努力完成签到,获得积分10
3秒前
高大的高山完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
在水一方发布了新的文献求助10
4秒前
搞怪的冬灵完成签到,获得积分10
4秒前
3321完成签到 ,获得积分10
4秒前
Akim应助唐礼祥采纳,获得10
5秒前
eri发布了新的文献求助10
5秒前
刘琪琪发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
慕青应助小超人采纳,获得10
6秒前
6秒前
Karma发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
霄学家完成签到,获得积分10
6秒前
郗关塚完成签到,获得积分10
7秒前
kids发布了新的文献求助10
7秒前
虚幻凌晴发布了新的文献求助10
7秒前
复杂的非笑完成签到 ,获得积分10
7秒前
伶俐妙海应助Duo采纳,获得20
7秒前
7秒前
8秒前
英俊的铭应助橘子洲头采纳,获得10
8秒前
慕青应助王家范儿。采纳,获得10
8秒前
咿呀发布了新的文献求助10
8秒前
xiongyoubin完成签到,获得积分10
8秒前
羊笨笨完成签到 ,获得积分10
9秒前
JunfDai发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
The Cambridge Handbook of Intellectual Property and Upcycling 800
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 7207215
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8840593
关于积分的说明 18656801
捐赠科研通 6856463
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3181275
关于科研通互助平台的介绍 2340495
邀请新用户注册赠送积分活动 2155674