Origin of voltage decay in high-capacity layered oxide electrodes

电极 离子 材料科学 氧化物 俘获 离子键合 X射线光电子能谱 透射电子显微镜 金属 分析化学(期刊) 电压 纳米技术 化学物理 化学 化学工程 物理化学 物理 色谱法 工程类 有机化学 冶金 生态学 生物 量子力学
作者
Sathiya Mariyappan,Artem M. Abakumov,Dominique Foix,Gwenaëlle Rousse,K. Ramesha,Matthieu Saubanère,Marie‐Liesse Doublet,Hervé Vezin,C. P. Laisa,Aishwarya Prakash,D. Gonbeau,G. VanTendeloo,J.-M. Tarascon
出处
期刊:Nature Materials [Nature Portfolio]
卷期号:14 (2): 230-238 被引量:901
标识
DOI:10.1038/nmat4137
摘要

Although Li-rich layered oxides (Li1+xNiyCozMn1-x-y-zO2 > 250 mAh g(-1)) are attractive electrode materials providing energy densities more than 15% higher than today's commercial Li-ion cells, they suffer from voltage decay on cycling. To elucidate the origin of this phenomenon, we employ chemical substitution in structurally related Li2RuO3 compounds. Li-rich layered Li2Ru1-yTiyO3 phases with capacities of ~240 mAh g(-1) exhibit the characteristic voltage decay on cycling. A combination of transmission electron microscopy and X-ray photoelectron spectroscopy studies reveals that the migration of cations between metal layers and Li layers is an intrinsic feature of the charge-discharge process that increases the trapping of metal ions in interstitial tetrahedral sites. A correlation between these trapped ions and the voltage decay is established by expanding the study to both Li2Ru1-ySnyO3 and Li2RuO3; the slowest decay occurs for the cations with the largest ionic radii. This effect is robust, and the finding provides insights into new chemistry to be explored for developing high-capacity layered electrodes that evade voltage decay.
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
aaa发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
情怀应助铁甲小宝1采纳,获得10
1秒前
1秒前
coco应助多情嫣然采纳,获得10
1秒前
小天完成签到,获得积分10
2秒前
zyq发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Bieshiyuan完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
cfplhys完成签到,获得积分10
3秒前
勤奋的善斓完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
自然的茉莉完成签到,获得积分10
4秒前
急速小蜗牛完成签到 ,获得积分10
4秒前
三点一共发布了新的文献求助10
5秒前
CipherSage应助小橘灯采纳,获得10
5秒前
无花果应助Felix采纳,获得10
5秒前
丘比特应助徐妮采纳,获得10
6秒前
小天发布了新的文献求助10
6秒前
小二发布了新的文献求助10
6秒前
MIN发布了新的文献求助10
6秒前
完美世界应助WY采纳,获得10
7秒前
坚定的钥匙完成签到,获得积分10
7秒前
芒果Mango完成签到,获得积分10
8秒前
现代的傻姑完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
隐形曼青应助满意的不二采纳,获得10
10秒前
开放穆发布了新的文献求助10
10秒前
畅快的荣轩完成签到 ,获得积分10
10秒前
天天快乐应助小天采纳,获得10
10秒前
lulu发布了新的文献求助20
10秒前
大力的灵雁应助一只CY采纳,获得10
11秒前
完美世界应助勤奋的善斓采纳,获得10
12秒前
zyq完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
14秒前
Ava应助SAINT采纳,获得10
14秒前
高分求助中
Elements of Propulsion: Gas Turbines and Rockets, Second Edition 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
2026 Hospital Accreditation Standards 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6244366
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8067738
关于积分的说明 16841046
捐赠科研通 5321668
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2833649
邀请新用户注册赠送积分活动 1811279
关于科研通互助平台的介绍 1667163