Revisiting the Structural Limitations of Layered Oxide Cathodes for Reversible Lithium-Ion Storage

结构稳定性 材料科学 阴极 电池(电) 电化学 氧化物 相(物质) 相变 工作(物理) 厚板 化学物理 化学工程 复合氧化物 电化学储能 纳米技术 密度泛函理论 结构变化 材料设计 制作 结构材料 储能 结构复杂性 相界 理论(学习稳定性) 过渡金属 高能
作者
Sichen Jiao,Dekai Shi,Qi Zhang,Xiqian Yu,Hong Li,Liquan Chen
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:11 (2): 1125-1134 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.5c03519
摘要

O3-type layered oxides have long served as the backbone of lithium-ion battery cathodes, yet their practical capacities remain below theoretical limits. In this Perspective, we revisit the intrinsic structural limitations governing reversible Li storage in layered oxides and quantitatively delineate their electrochemical performance boundaries. Our analysis identifies high-voltage phase transitions, i.e., particularly the destructive O3–O1 slab gliding in Co-based oxides, as the primary structural bottleneck, whereas the more reversible H2–H3 transition in Ni-based counterparts enables higher capacity retention. We argue that future structural design should rationally harness these phase transitions without sacrificing energy density to achieve durable cycling. Beyond long-range order, local structural distortions and native crystallographic defects are revealed as critical weak points that trigger performance degradation. This work establishes a structural framework for defining the intrinsic stability boundary of layered oxides of O3 type and offers insights for developing defect-free, phase-transition-resilient layered oxide cathodes with stable high-capacity operation.
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
嘟嘟发布了新的文献求助10
刚刚
molihuakai的应助被周周采纳,获得30
1秒前
0128lun完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
qxm发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
英姑的应助被忧虑的盼山采纳,获得10
3秒前
咖啡豆关注了科研通微信公众号
3秒前
4秒前
科研咸鱼发布了新的文献求助10
4秒前
奇蚊完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
wilson发布了新的文献求助10
5秒前
小二郎的应助被hh采纳,获得10
5秒前
lemon发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
充电宝的应助被结实的仙人掌采纳,获得10
5秒前
5秒前
奇思妙想安德鲁完成签到,获得积分10
6秒前
飲啖茶发布了新的文献求助100
6秒前
999完成签到,获得积分10
6秒前
yll完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
舒心冰巧发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
10秒前
yuuu发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
天天快乐的应助被科研甄嬛采纳,获得10
10秒前
俊逸吐司发布了新的文献求助30
11秒前
11秒前
于向沉完成签到 ,获得积分10
11秒前
Yao发布了新的文献求助10
12秒前
zhangyida完成签到,获得积分10
12秒前
1111发布了新的文献求助10
12秒前
独特的海云完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
eric003完成签到,获得积分10
13秒前
科研咸鱼完成签到,获得积分10
13秒前
方源的应助被jun采纳,获得10
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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7896764
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9405505
关于积分的说明 20868224
捐赠科研通 7499869
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3359646
关于科研通互助平台的介绍 2497893
邀请新用户注册赠送积分活动 2389051