Lithiation Mechanism of Tunnel‐Structured MnO2 Electrode Investigated by In Situ Transmission Electron Microscopy

材料科学 阳极 电化学 电极 透射电子显微镜 电池(电) 阴极 锂(药物) 纳米线 纳米技术 化学工程 化学 冶金 物理化学 功率(物理) 内分泌学 工程类 物理 医学 量子力学
作者
Seung‐Yong Lee,Lijun Wu,Altuğ S. Poyraz,Jianping Huang,Amy C. Marschilok,Kenneth J. Takeuchi,Esther S. Takeuchi,Miyoung Kim,Yimei Zhu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:29 (43) 被引量:57
标识
DOI:10.1002/adma.201703186
摘要

Manganese oxide (α-MnO2 ) has been considered a promising energy material, including as a lithium-based battery electrode candidate, due to its environmental friendliness. Thanks to its unique 1D [2 × 2] tunnel structure, α-MnO2 can be applied to a cathode by insertion reaction and to an anode by conversion reaction in corresponding voltage ranges, in a lithium-based battery. Numerous reports have attributed its remarkable performance to its unique tunnel structure; however, the precise electrochemical reaction mechanism remains unknown. In this study, finding of the lithiation mechanism of α-MnO2 nanowire by in situ transmission electron microscopy (TEM) is reported. By elaborately modifying the existing in situ TEM experimental technique, rapid lithium-ion diffusion through the tunnels is verified. Furthermore, by tracing the full lithiation procedure, the evolution of the MnO intermediate phase and the development of the MnO and Li2 O phases with preferred orientations is demonstrated, which explains how the conversion reaction occurs in α-MnO2 material. This study provides a comprehensive understanding of the electrochemical lithiation process and mechanism of α-MnO2 material, in addition to the introduction of an improved in situ TEM biasing technique.
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
852应助白华苍松采纳,获得10
刚刚
JuJu发布了新的文献求助10
刚刚
烟花易冷发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
kaka发布了新的文献求助10
2秒前
天空完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
研友_LOokQL完成签到,获得积分10
4秒前
英俊的铭应助李帅采纳,获得30
4秒前
SunJc完成签到,获得积分10
5秒前
春风完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
大胆的远望完成签到,获得积分10
6秒前
七言山川完成签到,获得积分10
6秒前
爆米花应助xiaobaichong321采纳,获得30
6秒前
温水发布了新的文献求助10
6秒前
QQiang6发布了新的文献求助10
6秒前
炸茄盒的老头完成签到,获得积分10
6秒前
Lin发布了新的文献求助10
7秒前
饱满远航完成签到,获得积分10
7秒前
冷酷的蜻蜓完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
小二郎应助cinix采纳,获得30
8秒前
pinging完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
皮皮灰熊应助kaka采纳,获得10
9秒前
冷酷的小松鼠完成签到,获得积分10
9秒前
不想上班了完成签到,获得积分10
10秒前
HCCha发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
月绛完成签到,获得积分10
10秒前
快乐的乐巧完成签到,获得积分20
11秒前
小巧雪碧完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
121完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
樊小胖完成签到,获得积分10
12秒前
神秘的外星人完成签到,获得积分10
12秒前
美满的小蘑菇完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Mechanistic Modeling of Gas-Liquid Two-Phase Flow in Pipes 2500
Modern nutrition in health and disease 10th ed 1000
Comprehensive Computational Chemistry 1000
Kelsen’s Legacy: Legal Normativity, International Law and Democracy 1000
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3550708
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3126986
关于积分的说明 9371765
捐赠科研通 2826228
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1553572
邀请新用户注册赠送积分活动 724990
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 714494