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
果酱肚肚完成签到,获得积分10
1秒前
高高花瓣完成签到,获得积分20
1秒前
pilgrim发布了新的文献求助10
2秒前
刘总完成签到,获得积分10
3秒前
核桃发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
顾矜应助璟黎采纳,获得10
5秒前
斯文问丝发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
MO发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
今后应助好想毕业啊采纳,获得10
8秒前
wuchenyu发布了新的文献求助10
8秒前
瘦瘦代桃发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
teryc完成签到,获得积分10
9秒前
仂尤完成签到,获得积分20
10秒前
CipherSage应助奋斗的猪采纳,获得10
10秒前
yingxinfu发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
顾矜应助高高花瓣采纳,获得10
12秒前
阿西吧完成签到,获得积分10
12秒前
李健应助像风一样自由采纳,获得10
12秒前
12秒前
long发布了新的文献求助30
14秒前
coco完成签到,获得积分20
14秒前
否极泰来发布了新的文献求助10
14秒前
dh发布了新的文献求助10
14秒前
所所应助微笑以南采纳,获得10
15秒前
15秒前
大意的姒发布了新的文献求助30
15秒前
润泽无语发布了新的文献求助20
15秒前
JJ完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
17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
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Tier 1 Checklists for Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings 1000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 1000
The Organic Chemistry of Biological Pathways Second Edition 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
An Introduction to Medicinal Chemistry 第六版习题答案 600
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 6332990
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8149623
关于积分的说明 17107111
捐赠科研通 5388709
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2856650
邀请新用户注册赠送积分活动 1834260
关于科研通互助平台的介绍 1685265