Surface Structure Evolution of LiMn2O4 Cathode Material upon Charge/Discharge

X射线光电子能谱 溶解 阴极 材料科学 价(化学) 扫描透射电子显微镜 离子 透射电子显微镜 相(物质) 电子能量损失谱 化学物理 化学工程 扫描电子显微镜 尖晶石 复合材料 分析化学(期刊) 纳米技术 化学 物理化学 冶金 有机化学 工程类 色谱法
作者
Daichun Tang,Yang Sun,Zhenzhong Yang,Liubin Ben,Lin Gu,Xuejie Huang
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:26 (11): 3535-3543 被引量:274
标识
DOI:10.1021/cm501125e
摘要

Surface dissolution of manganese is a long-standing issue hindering the practical application of spinel LiMn2O4 cathode material, while few studies concerning the crystal structure evolution at the surface area have been reported. Combining X-ray photoelectron spectroscopy, electron energy loss spectroscopy, scanning transmission electron microscopy, and density functional theory calculations, we investigate the chemical and structural evolutions on the surface of a LiMn2O4 electrode upon cycling. We found that an unexpected Mn3O4 phase was present on the surface of LiMn2O4 via the application of an advanced electron microscopy. Since the Mn3O4 phase contains 1/3 soluble Mn2+ ions, formation of this phase contributes significantly to the Mn2+ dissolution in a LiMn2O4 electrode upon cycling. It is further found that the Mn3O4 appears upon charge and disappears upon discharge, coincident with the valence change of Mn. Our results shed light on the importance of stabilizing the surface structure of cathode material, especially at the charged state. The understanding of the manganese dissolution reaction that occurs in the LiMn2O4 can certainly be extended to other oxide cathodes.
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
无极微光应助傲安采纳,获得20
2秒前
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
Michelle完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
摇摆小狗发布了新的文献求助10
3秒前
Lillian发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
英姑应助饶天源采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
M2106发布了新的文献求助10
4秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
香蕉诗蕊应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
667788完成签到,获得积分10
6秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
niNe3YUE应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
白许四十完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
la完成签到 ,获得积分10
6秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
田様应助Pa1mary采纳,获得10
7秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
领导范儿应助现代水卉采纳,获得10
7秒前
纽曼发布了新的文献求助10
7秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得50
7秒前
香蕉诗蕊应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
zqh发布了新的文献求助10
8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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
Superabsorbent Polymers 700
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 5711456
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5203871
关于积分的说明 15264340
捐赠科研通 4863728
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2610906
邀请新用户注册赠送积分活动 1561227
关于科研通互助平台的介绍 1518627