已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Direct Observation of Reductive Coupling Mechanism between Oxygen and Iron/Nickel in Cobalt‐Free Li‐Rich Cathode Material: An in Operando X‐Ray Absorption Spectroscopy Study

氧烷 材料科学 X射线吸收光谱法 氧化还原 吸收光谱法 金属 过渡金属 氧气 光谱学 无机化学 阴极 电化学 分析化学(期刊) 吸收(声学) 电极 物理化学 化学 催化作用 冶金 生物化学 物理 有机化学 量子力学 色谱法 复合材料
作者
Ditty Dixon,Stefan Mangold,Michael Knapp,Helmut Ehrenberg,Aiswarya Bhaskar
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (24) 被引量:26
标识
DOI:10.1002/aenm.202100479
摘要

Abstract Li‐rich cathodes possess high capacity and are promising candidates in next‐generation high‐energy density Li‐ion batteries. This high capacity is partly attributed to its poorly understood oxygen‐redox activity. The present Li‐rich cathodes contain expensive and environmentally‐incompatible cobalt as a main transition metal. In this work, cobalt‐free, iron‐containing Li‐rich cathode material (nominal composition Li 1.2 Mn 0.56 Ni 0.16 Fe 0.08 O 2 ) is synthesized, which exhibits excellent discharge capacity (≈250 mAh g −1 ) and cycling stability. In operando, X‐ray absorption spectroscopy at Mn, Fe, and Ni K edges reveals its electrochemical mechanism. X‐ray absorption near edge structure (XANES) features of Fe and Ni K edges show unusual behavior: when an electrode is charged to 4.5 V, Fe and Ni K edges’ XANES features shift to higher energies, evidence for Fe 3+ →Fe 4+ and Ni 2+ →Ni 4+ oxidation. However, when charged above 4.5 V, XANES features of Fe and Ni K edges shift back to lower energies, indicating Fe 4+ →Fe 3+ and Ni 4+ →Ni 3+ reduction. This behavior can be linked to a reductive coupling mechanism between oxygen and Fe/Ni. Though this mechanism is observed in Fe‐containing Li‐rich materials, the only electrochemically active metal in such cases is Fe. Li 1.2 Mn 0.56 Ni 0.16 Fe 0.08 O 2 has multiple electrochemically active metal ions; Fe and Ni, which are investigated simultaneously and the obtained results will assist tailoring of cost‐effective Li‐rich 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
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
大个应助QinQin采纳,获得10
1秒前
峰feng完成签到 ,获得积分10
1秒前
zzzzzzzz发布了新的文献求助10
2秒前
疯狂的修杰完成签到,获得积分10
4秒前
Pineapple Sun完成签到,获得积分10
5秒前
炙热念双完成签到 ,获得积分10
10秒前
sunny完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
btsforever完成签到 ,获得积分10
22秒前
28秒前
Denmark完成签到 ,获得积分10
29秒前
Zac应助swordlee采纳,获得30
31秒前
蔚欢完成签到 ,获得积分10
32秒前
小杨发布了新的文献求助10
32秒前
Akim应助淡然的大碗采纳,获得10
33秒前
34秒前
和光同尘完成签到,获得积分10
36秒前
37秒前
玄之又玄完成签到,获得积分10
37秒前
弹剑作歌完成签到,获得积分10
39秒前
joe完成签到 ,获得积分0
40秒前
小麦子完成签到,获得积分10
42秒前
惊奇先生1发布了新的文献求助10
43秒前
43秒前
StayGolDay完成签到,获得积分10
45秒前
xh发布了新的文献求助10
46秒前
47秒前
以水为师完成签到,获得积分10
47秒前
乐乐应助小麦子采纳,获得10
47秒前
linwenfengcool完成签到,获得积分10
47秒前
fox完成签到 ,获得积分10
47秒前
49秒前
50秒前
叁叁完成签到 ,获得积分10
50秒前
51秒前
wanghuan发布了新的文献求助10
52秒前
52秒前
zzzzzzzz完成签到,获得积分10
53秒前
几两完成签到 ,获得积分10
53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
Structural Load Modelling and Combination for Performance and Safety Evaluation 800
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 610
Interest Rate Modeling. Volume 3: Products and Risk Management 600
Interest Rate Modeling. Volume 2: Term Structure Models 600
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 3555566
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3131298
关于积分的说明 9390393
捐赠科研通 2830894
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1556168
邀请新用户注册赠送积分活动 726475
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 715803