Multiscale Failure Mechanisms of Ternary Oxide Cathode Materials for Lithium‐Ion Batteries

材料科学 阴极 电化学 降级(电信) 表征(材料科学) 氧化物 电池(电) 三元运算 纳米技术 粒子(生态学) 纳米尺度 电极 空位缺陷 储能 析氧 失效机理 分层(地质) 电流(流体) 纳米颗粒 化学工程 多尺度建模 相(物质) 工作(物理)
作者
Jun Feng Su,Dongqi Li,Juan Wang,Wen Zeng,Xuanpeng Wang,Xingye Chen,Shichun Mu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (5): e06063-e06063 被引量:19
标识
DOI:10.1002/adma.202506063
摘要

, NCM) have emerged as promising candidates for lithium-ion batteries (LIBs) due to high energy densities and tunable electrochemical properties. However, their structural degradation during electrochemical cycling remains challenging, with complex multiscale failure mechanisms driven by the interplay of mechanical, chemical, and electrochemical factors. These processes ultimately compromise battery activity, lifespan, and safety. To systematically unravel these failure pathways, herein, a hierarchical perspective from atomic, particle to electrode scales is adopted to dissect the origin and evolution of NCM failures. At the atomic scale, the degradation manifests as cation mixing and oxygen vacancy formation. At the particle scale, the mechanical strain accumulation induces intragranular/intergranular microcracks and particle pulverization. At the electrode scale, the failure is demonstrated by active material delamination from the current collector. Also, phase transition and side reactions across multiple scales are discussed. Furthermore, the advanced characterization techniques that enable precise identification of degradation phenomena across these scales are critically evaluated. Meanwhile, challenges in the investigation of failure mechanisms across scales are analyzed, and countermeasures are proposed. By establishing a cross-scale framework, this review aims to inspire the rational design for next-generation NCM cathode materials and even guide the recycling and reutilization of spent NCM materials for LIBs.
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
Iris99发布了新的文献求助10
1秒前
完美世界应助JM采纳,获得10
1秒前
2秒前
冷傲曼冬完成签到 ,获得积分10
3秒前
脑洞疼应助等待的旭尧采纳,获得20
3秒前
鹿lu发布了新的文献求助20
3秒前
957发布了新的文献求助10
3秒前
蓝天发布了新的文献求助10
4秒前
Hero完成签到 ,获得积分10
6秒前
Owen应助Ttttsyu采纳,获得10
6秒前
8秒前
优秀健柏发布了新的文献求助10
8秒前
无限的千柔完成签到 ,获得积分10
10秒前
liuzhuohao应助xiaoxin189采纳,获得30
11秒前
11秒前
13秒前
13秒前
Aidan完成签到,获得积分20
13秒前
13秒前
脑洞疼应助李文豪采纳,获得10
13秒前
所所应助李文豪采纳,获得10
13秒前
Jasper应助李文豪采纳,获得10
13秒前
田様应助李文豪采纳,获得10
14秒前
顾矜应助李文豪采纳,获得10
14秒前
14秒前
温暖的台灯完成签到,获得积分10
15秒前
自由念露完成签到 ,获得积分10
15秒前
科研通AI6.4应助优秀健柏采纳,获得10
16秒前
17秒前
FashionBoy应助957采纳,获得10
17秒前
Aidan发布了新的文献求助10
18秒前
科研通AI6.2应助研友_08oa3n采纳,获得10
18秒前
WuYiHHH完成签到,获得积分10
18秒前
芝士蛋挞发布了新的文献求助10
19秒前
蔡媛嫄发布了新的文献求助10
20秒前
月漪之时发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
隐形曼青应助白云垛采纳,获得10
21秒前
21秒前
21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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 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 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 7315688
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8931712
关于积分的说明 18933073
捐赠科研通 6975793
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3213933
关于科研通互助平台的介绍 2381874
邀请新用户注册赠送积分活动 2192518