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 C. Mu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (5): e06063-e06063 被引量:46
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
LSQ47完成签到,获得积分10
刚刚
郁金香没有你的浴巾香完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Dx关闭了Dx的文献求助
2秒前
科研通AI6.2的应助被Dawn采纳,获得10
3秒前
Dengwenxi完成签到 ,获得积分10
5秒前
明亮翼完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
科研通AI6.2的应助被eryuepiaoling采纳,获得10
5秒前
5秒前
无敌雪豹大王完成签到,获得积分10
6秒前
乐乐的应助被ango采纳,获得10
6秒前
Snake完成签到 ,获得积分10
6秒前
阿威完成签到,获得积分10
8秒前
lhz完成签到,获得积分10
8秒前
乔恩发布了新的文献求助10
9秒前
瑶瑶林先生完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
Ariel发布了新的文献求助10
12秒前
香蕉静芙完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
li完成签到,获得积分10
14秒前
尹梦成完成签到,获得积分10
14秒前
QZWX完成签到,获得积分10
15秒前
鲤鱼蜜蜂完成签到,获得积分10
15秒前
高高的皮皮虾完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
希望天下0贩的0的应助被JojoRD采纳,获得30
16秒前
cici完成签到 ,获得积分10
16秒前
斯文败类的应助被歪比巴布采纳,获得30
17秒前
QHB完成签到,获得积分10
17秒前
FashionBoy的应助被rwj采纳,获得10
17秒前
百里伟祺完成签到 ,获得积分10
17秒前
19秒前
汪禧龙完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
owen发布了新的文献求助10
20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
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 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 7902735
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9408937
关于积分的说明 20882944
捐赠科研通 7504927
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3360859
关于科研通互助平台的介绍 2499243
邀请新用户注册赠送积分活动 2390981