Unraveling Phase Evolution Pathways and Sequential Multi‐Metal Reduction Mechanisms in Over‐Lithiated NCM Cathodes

插层(化学) 阴极 氧化还原 锂(药物) 三元运算 材料科学 还原(数学) 无机化学 相(物质) 金属 氧化物 金属锂 化学工程 格子(音乐) 反应机理 工作(物理) 化学物理 块(置换群论) 储能 纳米技术 组合化学
作者
Tingcan Li,Mingli Xu,Minzhi Zhan,Pei Xiong,Ruimin Gao,Qian Zhang,Jike Wang,Xinping Ai,Jiangfeng Qian
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:16 (36) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/aenm.71435
摘要

ABSTRACT Layered ternary oxide cathodes (NCM) play a vital role in advancing lithium batteries, yet their accessible capacity is limited by conventional lithium stoichiometry. Driving NCM cathodes into the over‐lithiated regime Li 1+ x NCM enables excess lithium storage and higher energy density. However, the underlying mechanisms are poorly understood due to compositional complexity and coupled multi‐metal redox chemistry. Herein, we established a unified over‐lithiation model encompassing NCM cathodes across various compositions (NCM333/523/811, etc.), categorizing the over‐lithiation process into intercalation reaction region and conversion reaction region. In the intercalation region, excess lithium is accommodated within the layered structure through a composition‐dependent sequential reduction mechanism. Equimolar Ni‐Mn NCM333 initiates over‐lithiation via Co 3+ reduction at the first intercalation plateau, followed by dominant Mn 4+ reduction at the second plateau. In contrast, Ni‐Mn non‐equimolar compositions preferentially undergo sequential Ni 3+ and Co 3+ reduction, while Mn 4+ reduction is largely deferred. Upon deeper lithiation, all compositions converge to a universal conversion reaction region, characterized by the formation of unstable metallic species, severe lattice strain, and irreversible structural degradation. This work establishes a mechanistic framework for over‐lithiation in layered NCM cathodes, providing general principles for accessing capacity beyond conventional intercalation chemistry toward high‐energy lithium batteries.
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
情怀的应助被cm5257采纳,获得10
刚刚
www完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
小刺猬发布了新的文献求助30
刚刚
刚刚
轻雨完成签到 ,获得积分10
1秒前
蜗牛完成签到,获得积分10
1秒前
代靖宇发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
orixero的应助被一切顺利采纳,获得10
3秒前
小二郎的应助被贺贺采纳,获得10
3秒前
尊敬的寒凡完成签到,获得积分10
3秒前
Cheny完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
寒冷的觅露完成签到,获得积分10
3秒前
if发布了新的文献求助10
4秒前
DW的应助被yzr01采纳,获得10
4秒前
悲凉的代柔完成签到,获得积分20
4秒前
dc123456发布了新的文献求助20
4秒前
敬老院1号的应助被青蘋之末采纳,获得50
4秒前
4秒前
zzz完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
诚心幻莲发布了新的文献求助10
5秒前
于富强完成签到,获得积分10
6秒前
养走地鸡老奶奶完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
11发布了新的文献求助50
6秒前
Owen的应助被ggg采纳,获得10
8秒前
斯文败类的应助被合同工采纳,获得10
8秒前
cslsg发布了新的文献求助10
9秒前
乐观师发布了新的文献求助10
9秒前
科目三的应助被贪玩的飞莲采纳,获得10
9秒前
上官若男的应助被代靖宇采纳,获得10
9秒前
生动的面包完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
小马甲的应助被李小明采纳,获得10
11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
Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 14 Volume Set, 2nd Edition(本书共14册,本求助8volume-14volume共7册,独立harcover版本,非网络版本e-EROS 版,不能网络版转化PDF或提取PDF) 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 2000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Neuroimaging Predictors of Futile Recanalization in Anterior Circulation Stroke: A Systematic Review and Meta-Analysis 800
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
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 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7934412
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9422968
关于积分的说明 20955648
捐赠科研通 7524774
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3366152
关于科研通互助平台的介绍 2503273
邀请新用户注册赠送积分活动 2397983