Phase Transitions and Ion Transport in Lithium Iron Phosphate by Atomic‐Scale Analysis to Elucidate Insertion and Extraction Processes in Li‐Ion Batteries

材料科学 锂(药物) 磷酸铁锂 离子 原子单位 电化学 相(物质) 化学物理 分析化学(期刊) 纳米技术 化学 电极 物理化学 物理 内分泌学 有机化学 医学 量子力学 色谱法
作者
Nikola Šimić,Anna Jodlbauer,Michael Oberaigner,Manfred Nachtnebel,Stefan Mitsche,Martin Wilkening,Gerald Kothleitner,Werner Grogger,Daniel Knez,Ilie Hanzu
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (34) 被引量:27
标识
DOI:10.1002/aenm.202304381
摘要

Abstract Lithium iron phosphate (LiFePO 4 , LFP) serves as a crucial active material in Li‐ion batteries due to its excellent cycle life, safety, eco‐friendliness, and high‐rate performance. Nonetheless, debates persist regarding the atomic‐level mechanisms underlying the electrochemical lithium insertion/extraction process and associated phase transitions. A profound clarity on the fundamental lithium storage mechanisms within LFP is achieved through meticulous scanning transmission electron microscopy (STEM) and selected area electron diffraction (SAED) imaging. This study shows systematical tracking of lithium ions within their respective channels and unveils the phase distribution within individual LFP crystallites not only quantitatively but also at unprecedented atomic‐level resolution. Incontrovertible evidence of the co‐existence of segregated yet only partially lithiated Li x FePO 4 regions in electrochemically delithiated LFP crystals are provided using correlative electron microscopic methods and data analysis. Remarkably, by directly tracing ion transport within lithium channels a diffusion coefficient range (10 −13 –10 −15 cm 2 s −1 ) for correlated lithium ion motion in LFP is estimated and Funke's ion transport jump relaxation model is validated experimentally for the first time. These findings significantly advance the understanding of olivine‐type materials, offering invaluable insights for designing superior battery materials.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
研友_VZG7GZ应助EndoG采纳,获得10
1秒前
liun完成签到,获得积分10
1秒前
周舟发布了新的文献求助10
1秒前
心想事成完成签到,获得积分10
1秒前
Broccoli完成签到,获得积分10
1秒前
li发布了新的文献求助10
2秒前
yuan发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
123发布了新的文献求助10
4秒前
aliderichang完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
xiaoni完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
wanghb616发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
Owen应助Vintage采纳,获得10
5秒前
爱蜜莉亚QAQ完成签到,获得积分10
5秒前
青奴完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
浅呀呀呀发布了新的文献求助10
5秒前
zxcvbnm完成签到 ,获得积分10
6秒前
晓槐发布了新的文献求助30
6秒前
小黎爱吃马卡龙完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
英姑应助guyuangyy采纳,获得10
7秒前
感动的颜演完成签到,获得积分20
7秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
小薇发布了新的文献求助10
8秒前
biophilia完成签到 ,获得积分10
8秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
HLQF完成签到,获得积分10
8秒前
彼岸完成签到,获得积分10
8秒前
俏皮的南风完成签到,获得积分10
8秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
beyondh发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
寒江孤影发布了新的文献求助10
9秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
沉静语薇完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Beyond the sentence : discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Reliability Monitoring Program 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5340179
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4476788
关于积分的说明 13932742
捐赠科研通 4372525
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2402437
邀请新用户注册赠送积分活动 1395299
关于科研通互助平台的介绍 1367376