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
刚刚
懒洋洋完成签到 ,获得积分20
1秒前
1秒前
2秒前
王露阳发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
4秒前
4秒前
yudada完成签到 ,获得积分10
4秒前
Sheryl发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
英姑应助科研狗采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
111发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
善良绝悟发布了新的文献求助10
8秒前
凪启完成签到,获得积分10
9秒前
忧郁的以松完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
CodeCraft应助山吱小猪采纳,获得10
9秒前
情怀应助大花采纳,获得10
10秒前
10秒前
打工肥仔应助trial采纳,获得10
10秒前
莫离完成签到,获得积分10
10秒前
花满楼完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
背后的夜梅完成签到,获得积分10
12秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
13秒前
pass发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
趴趴熊关注了科研通微信公众号
13秒前
Lybb发布了新的文献求助10
13秒前
sci大户发布了新的文献求助10
14秒前
zmj发布了新的文献求助10
14秒前
慕青应助王露阳采纳,获得10
14秒前
高分求助中
The Wiley Blackwell Companion to Diachronic and Historical Linguistics 3000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
Decentring Leadership 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
GMP in Practice: Regulatory Expectations for the Pharmaceutical Industry 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6286827
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8105606
关于积分的说明 16953040
捐赠科研通 5352110
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2844325
邀请新用户注册赠送积分活动 1821614
关于科研通互助平台的介绍 1677891