Unlocking the passivation nature of the cathode–air interfacial reactions in lithium ion batteries

钝化 阴极 材料科学 锂(药物) 插层(化学) 离子 化学物理 化学工程 化学反应 透射电子显微镜 纳米技术 图层(电子) 化学 无机化学 物理化学 医学 有机化学 内分泌学 工程类 生物化学
作者
Lianfeng Zou,Yang He,Zhenyu Liu,Haiping Jia,Jian Zhu,Jianming Zheng,Guofeng Wang,Xiaolin Li,Jie Xiao,Jun Liu,Ji‐Guang Zhang,Guoying Chen,Chongmin Wang
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:11 (1) 被引量:82
标识
DOI:10.1038/s41467-020-17050-6
摘要

Abstract It is classically well perceived that cathode–air interfacial reactions, often instantaneous and thermodynamic non-equilibrium, will lead to the formation of interfacial layers, which subsequently, often vitally, control the behaviour and performance of batteries. However, understanding of the nature of cathode–air interfacial reactions remain elusive. Here, using atomic-resolution, time-resolved in-situ environmental transmission electron microscopy and atomistic simulation, we reveal that the cathode–water interfacial reactions can lead to the surface passivation, where the resultant conformal LiOH layers present a critical thickness beyond which the otherwise sustained interfacial reactions are arrested. We rationalize that the passivation behavior is dictated by the Li + -water interaction driven Li-ion de-intercalation, rather than a direct cathode–gas chemical reaction. Further, we show that a thin disordered rocksalt layer formed on the cathode surface can effectively mitigate the surface degradation by suppressing chemical delithiation. The established passivation paradigm opens new venues for the development of novel high-energy and high-stability cathodes.

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
王凡渡完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
机智醉波完成签到,获得积分10
1秒前
3秒前
安静绯发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
诚熠发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
蜡笔小新发布了新的文献求助10
9秒前
今后应助爱狗人士Hito采纳,获得10
9秒前
Vivian完成签到,获得积分10
9秒前
123发布了新的文献求助10
10秒前
暴富发布了新的文献求助10
10秒前
鲜艳的芹发布了新的文献求助10
10秒前
jixing完成签到,获得积分10
13秒前
秋qiu完成签到,获得积分10
13秒前
爆米花应助安静绯采纳,获得10
13秒前
英俊的铭应助yyanxuemin919采纳,获得10
14秒前
14秒前
FashionBoy应助HSY采纳,获得10
17秒前
代维健的大黑完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
finish发布了新的文献求助10
21秒前
传奇3应助123采纳,获得10
22秒前
22秒前
24秒前
25秒前
26秒前
传奇3应助大胆的寻菡采纳,获得10
28秒前
29秒前
leezz完成签到,获得积分10
29秒前
SC30发布了新的文献求助10
31秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
幼儿园老大完成签到,获得积分10
32秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
niNe3YUE应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
32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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1601
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 800
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 620
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5560166
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4645315
关于积分的说明 14674844
捐赠科研通 4586430
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2516437
邀请新用户注册赠送积分活动 1490066
关于科研通互助平台的介绍 1460870