Origin of Phase Separation in Ni-Rich Layered Oxide Cathode Materials During Electrochemical Cycling

材料科学 纳米晶材料 相(物质) 化学物理 微晶 电化学 氧化物 插层(化学) 各向异性 结晶学 同步加速器 纳米技术 电极 化学 无机化学 光学 物理 物理化学 有机化学 冶金
作者
Sizhan Liu,Patrick J. West,Hui Zhong,Jianming Bai,Eli Stavitski,Denis Leshchev,Amy C. Marschilok,Esther S. Takeuchi,David C. Bock,Kenneth J. Takeuchi
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:35 (21): 8857-8871 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.3c00924
摘要

In intercalation materials, the kinetics and uniformity of mass transport across the nanocrystalline domains dictate the structural reversibility and transport capability at the macroscopic level. (De)intercalation-induced interlayer disintegrations exhibit anisotropic crystallite size change. Due to the anisotropic mass transport mechanism, separated phases are inherently crystallographically oriented. One such material is LiNi1–x–yMnxCoyO2, which plays a pivotal role in advanced Li-ion batteries but suffers from severe phase inhomogeneities under fast charge or electrochemical aging. Here, using operando synchrotron techniques, we probe the mechanistic origins of the compositional and orientational-dependent phase separations during the electrochemical cycling of LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2 by comprehensive analysis of both in-plane and out-of-plane reflections. In the H2/H3 phase regime, in-plane domain propagation occurs due to increased covalency despite the severe decay of interlayer crystallographic order, resulting in the change of crystalline domain shape from 3D spheres to two-dimensional nanosheets. The crystallographically selective XRD line splitting is linked to the geometry of the facets as mass transfers along the ab plane. This work provides mechanistic insights into crystallographic orientation-dependent phase inhomogeneity under fast charge and extended cycling.
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
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
1秒前
流川枫完成签到,获得积分20
1秒前
油麦菜完成签到 ,获得积分10
1秒前
DrW完成签到,获得积分10
2秒前
李爱国应助留白留白采纳,获得10
2秒前
杀出个黎明举报求助违规成功
3秒前
whatever举报求助违规成功
3秒前
千跃举报求助违规成功
3秒前
3秒前
曹中明完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
fengmian完成签到,获得积分10
4秒前
英姑应助直率的犀牛采纳,获得10
5秒前
得之我幸完成签到,获得积分10
5秒前
虚拟的觅山完成签到,获得积分10
6秒前
Tang发布了新的文献求助10
7秒前
四夕完成签到 ,获得积分10
7秒前
杀出个黎明举报求助违规成功
7秒前
1+1举报求助违规成功
7秒前
kingwill举报求助违规成功
7秒前
7秒前
7秒前
一投必中完成签到,获得积分10
7秒前
公冶君浩完成签到,获得积分10
8秒前
取名叫做利完成签到,获得积分10
8秒前
孙燕应助流川枫采纳,获得10
8秒前
可爱的函函应助wmuzhao采纳,获得10
8秒前
啊啊完成签到,获得积分10
10秒前
小权拳的权完成签到,获得积分10
10秒前
wangnn发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
splaker7完成签到,获得积分10
11秒前
HRB完成签到 ,获得积分10
11秒前
结实山水完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
源来是洲董完成签到,获得积分10
13秒前
yy完成签到,获得积分10
13秒前
杀出个黎明举报珂珂求助涉嫌违规
14秒前
麻辣烫完成签到 ,获得积分10
14秒前
不吃了完成签到 ,获得积分0
14秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4015762
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3555701
关于积分的说明 11318515
捐赠科研通 3288899
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812318
邀请新用户注册赠送积分活动 887882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812027