Layer-by-layer delithiation during lattice collapse as the origin of planar gliding and microcracking in Ni-rich cathodes

阴极 材料科学 平面的 格子(音乐) 透射电子显微镜 不稳定性 晶体结构 复合材料 结晶学 纳米技术 冶金 化学 物理 计算机图形学(图像) 物理化学 计算机科学 声学 机械
作者
Ruohan Yu,Weihao Zeng,Liang Zhou,Gustaaf Van Tendeloo,Liqiang Mai,Zhenpeng Yao,Jinsong Wu
出处
期刊:Cell reports physical science [Elsevier BV]
卷期号:4 (7): 101480-101480 被引量:35
标识
DOI:10.1016/j.xcrp.2023.101480
摘要

High-energy-density nickel (Ni)-rich cathode materials are used in commercial lithium (Li)-ion batteries for electric vehicles, but they suffer from severe structural degradation upon cycling. Planar gliding and microcracking are seeds for fatal mechanical fracture, but their origin remains unclear. Herein, we show that “layer-by-layer delithiation” is activated at high voltages during the charge process when the “lattice collapse” (a characteristic high-voltage lattice evolution in Ni-rich cathodes) occurs. Layer-by-layer delithiation is evidenced by direct observation of the consecutive lattice collapse using in situ scanning transmission electron microscopy (STEM). The collapsing of the lattice initiates in the expanded planes and consecutively extends to the whole crystal. Localized strain will be induced at lattice-collapsing interface where planar gliding and intragranular microcracks are generated to release this strain. Our study reveals that layer-by-layer delithiation during lattice collapse is the fundamental origin of the mechanical instability in single-crystalline Ni-rich 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
纯真忆安发布了新的文献求助10
刚刚
周季欣完成签到 ,获得积分10
刚刚
搜集达人应助李小伟采纳,获得10
刚刚
晨晨发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
害羞香菇发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
HotKid发布了新的文献求助10
1秒前
坚定的向雪完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
wop111完成签到,获得积分0
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
哦1发布了新的文献求助10
4秒前
云兮发布了新的文献求助10
4秒前
LiZhenhua完成签到,获得积分10
4秒前
zz完成签到,获得积分10
4秒前
吃个橘子发布了新的文献求助10
5秒前
pt发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
山有木兮木有枝完成签到,获得积分10
6秒前
慕青应助祺屿梦采纳,获得10
6秒前
酷波er应助祺屿梦采纳,获得10
6秒前
天天快乐应助祺屿梦采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
zp4完成签到,获得积分10
7秒前
wang发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
善良小笼包完成签到,获得积分10
8秒前
隐形曼青应助lcy采纳,获得10
8秒前
shadowdt完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
youyating发布了新的文献求助10
10秒前
Somnolence咩发布了新的文献求助10
11秒前
11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
Decentring Leadership 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 500
Genera Orchidacearum Volume 4: Epidendroideae, Part 1 500
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 6288580
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8107144
关于积分的说明 16959628
捐赠科研通 5353464
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2844772
邀请新用户注册赠送积分活动 1821993
关于科研通互助平台的介绍 1678156