High-Resolution 6Li Solid-State Nuclear Magnetic Resonance Reveals Hidden Lithium Dynamics in All-Solid-State Cathodes

化学 锂(药物) 阴极 顺磁性 限制 卤化物 化学物理 核磁共振波谱 分子动力学 动力学(音乐) 降级(电信) 共振(粒子物理) 同位素标记 锂同位素 工作(物理) 核磁共振 分析化学(期刊) 二维核磁共振波谱 碘化锂 合理设计 核磁共振谱数据库 块(置换群论) 表征(材料科学) 磁场
作者
Houyi Liu,Bao Zhang,Yuhao Duan,Jiuwei Lei,Wen Yin,Wei Xia,Hongzhang Zhang,Kuizhi Chen,Xiaofei Yang,Guangjin Hou,Xianfeng Li
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/jacs.6c17473
摘要

Abstract The decisive chemistry of iron-based halide cathodes─where lithium resides, how it evolves, and how disorder governs multielectron redox─has remained largely inaccessible, limiting the rational design of catholyte-free composite cathodes in all-solid-state lithium batteries. Here we make the lithium sublattice directly visible in paramagnetic LiFeCl3 using a 6Li solid-state NMR strategy combining high isotopic enrichment, optimized acquisition, and variable-temperature control. This method resolves and quantifies three Li+ environments, revealing that local Li/Fe disorder drives in-place Fe2+ reduction as the root cause of highly reversible intercalation-conversion chemistry. It further uncovers trace irreversible Fe0 species invisible to conventional spectroscopic and imaging techniques. Guided by this hidden degradation signature, optimization of the voltage window enables 85.9% capacity retention after 500 cycles with a 16.3% energy-density penalty, whereas full-depth cycling retains 68.6% after 100 cycles. Our work establishes lithium-resolved NMR as a platform linking disorder, hidden redox, and reversibility in paramagnetic cathodes.
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
1秒前
我是老大的应助被细心沧海采纳,获得10
3秒前
Quenchingstar完成签到,获得积分10
3秒前
Dreamhappy发布了新的文献求助10
3秒前
yhl完成签到,获得积分10
4秒前
Akim的应助被xxzxg_nono采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
sailormoon111完成签到 ,获得积分10
7秒前
何哈哈发布了新的文献求助10
7秒前
机智的大侠完成签到,获得积分10
7秒前
玪洺完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
dsafas完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
hamburgeeHH发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
冷艳翠霜发布了新的文献求助10
12秒前
tammy发布了新的文献求助50
12秒前
12秒前
13秒前
科研狗发布了新的文献求助10
13秒前
小周同学完成签到,获得积分10
13秒前
美梦发布了新的文献求助10
14秒前
XHH发布了新的文献求助10
15秒前
虾虾完成签到,获得积分10
15秒前
杨一完成签到 ,获得积分10
15秒前
Mic关闭了Mic的文献求助
15秒前
无情愫的应助被兴奋迎彤采纳,获得10
16秒前
16秒前
科研通AI6.4的应助被sailormoon111采纳,获得10
17秒前
19秒前
19秒前
19秒前
19秒前
陶菊苏月发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
冷艳翠霜完成签到,获得积分10
22秒前
Dreamhappy发布了新的文献求助10
23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
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 2000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
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 7946288
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9426875
关于积分的说明 20982449
捐赠科研通 7531114
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3368294
关于科研通互助平台的介绍 2504709
邀请新用户注册赠送积分活动 2400161