Thermodynamic Aspects of Cathode Coatings for Lithium‐Ion Batteries

材料科学 阴极 涂层 氧化物 锂(药物) 重量分析 清除 电化学 电解质 氢氟酸 化学工程 无机化学 冶金 纳米技术 物理化学 电极 有机化学 化学 医学 内分泌学 工程类 抗氧化剂
作者
Muratahan Aykol,Scott Kirklin,Chris Wolverton
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:4 (17) 被引量:106
标识
DOI:10.1002/aenm.201400690
摘要

Metal oxide cathode coatings are capable of scavenging the hydrofluoric acid (HF) (present in LiPF 6 ‐based electrolytes) and improving the electrochemical performance of Li‐ion batteries. Here, a first‐principles thermodynamic framework is introduced for designing cathode coatings that consists of four elements: i) HF‐scavenging enthalpies, ii) volumetric and iii) gravimetric HF‐scavenging capacities of the oxides, and iv) cyclable Li loss into coating components. 81 HF‐scavenging reactions involving binary s‐, p‐ and d‐block metal oxides and fluorides are enumerated and these materials are screened to find promising coatings based on attributes (i‐iv). The screen successfully produces known effective coating materials (e.g., Al 2 O 3 and MgO), providing a validation of our framework. Using this design strategy, promising coating materials, such as trivalent oxides of d‐block transition metals Sc, Ti, V, Cr, Mn and Y, are predicted. Finally, a new protection mechanism that successful coating materials could provide by scavenging the wide bandgap and low Li ion conductivity LiF precipitates from the cathode surfaces is suggested.

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
科研通AI6.3应助JJ采纳,获得10
1秒前
震南完成签到,获得积分10
1秒前
谦虚完成签到 ,获得积分20
2秒前
Hola完成签到,获得积分10
3秒前
饶子阳完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
阿喵完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
barrycream发布了新的文献求助10
7秒前
ding应助震南采纳,获得20
7秒前
wwk发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
宁京希发布了新的文献求助10
10秒前
luo完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI6.1应助刘文莉采纳,获得10
10秒前
11秒前
12秒前
12秒前
白日做梦完成签到,获得积分10
12秒前
时序发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
曾经二娘发布了新的文献求助20
13秒前
大模型应助wwk采纳,获得10
13秒前
QJL完成签到,获得积分10
14秒前
dianze发布了新的文献求助50
15秒前
Stellae完成签到,获得积分10
15秒前
LZJ完成签到,获得积分10
15秒前
诚心的皮卡丘完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
小海豚发布了新的文献求助10
16秒前
1ran完成签到,获得积分10
16秒前
顾矜应助宁京希采纳,获得10
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
冰选若南完成签到,获得积分20
17秒前
Orange应助yxw采纳,获得10
18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
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
Work Engagement and Employee Well-being 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6068679
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7900791
关于积分的说明 16331474
捐赠科研通 5210133
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2786796
邀请新用户注册赠送积分活动 1769691
关于科研通互助平台的介绍 1647925