Understanding the Role of Commercial Separators and Their Reactivity toward LiPF6 on the Failure Mechanism of High‐Voltage NCM523 || Graphite Lithium Ion Cells

材料科学 分离器(采油) 阴极 陶瓷 反应性(心理学) 化学工程 复合材料 电解质 石墨 电极 化学 物理化学 病理 工程类 物理 热力学 替代医学 医学
作者
Sven Klein,Jens Matthies Wrogemann,Stefan van Wickeren,Patrick Harte,Peer Bärmann,Bastian Heidrich,Jakob Michael Hesper,Kristina Borzutzki,Sascha Nowak,Markus Börner,Martin Winter,Johannes Kasnatscheew,Tobias Placke
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:12 (2) 被引量:46
标识
DOI:10.1002/aenm.202102599
摘要

Abstract NCM523 || graphite lithium ion cells operated at 4.5 V are prone to an early “rollover” failure, due to electrode cross‐talk, that is, transition metal (TM = Mn, Ni, and Co) dissolution from NCM523 and deposition at graphite, subsequent formation of Li metal dendrites, and, in the worst case, generation of (micro‐)short‐circuits by dendrites growing to the cathode. Here, the impact of different separators on the high‐voltage performance of NCM523 || graphite cells is elucidated focusing on the separators’ structural properties (e.g., membrane vs fiber) and their reactivity toward LiPF 6 (e.g., ceramic‐coated separators). First, the separator architecture has a major impact on cycle life. Fiber‐structured separators can prevent the “rollover” failure by a more homogeneous deposition of TMs and formation of Li metal dendrites, thus, hindering penetration of dendrites to the cathode. In contrast, porous membrane‐structured separators cannot prevent the cell failure due to inhomogeneous TM deposits/Li metal dendrites. Second, it is demonstrated that different types of ceramic‐coated separators (Boehmite (γ‐AlO(OH)) vs α‐Al 2 O 3 ) exhibit different reactivities toward LiPF 6 . While α‐Al 2 O 3 shows a minor reactivity toward LiPF 6 , the γ‐AlO(OH) coating leads to in situ formation of the beneficial difluorophosphate anion in high amounts due the high reactivity toward LiPF 6 decomposition, which significantly improves cycle life.
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
小马甲应助lx采纳,获得10
刚刚
1秒前
阔达冰兰发布了新的文献求助10
1秒前
GAO完成签到,获得积分10
1秒前
yy发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
奋斗冬萱完成签到,获得积分10
2秒前
康园完成签到,获得积分10
3秒前
活泼的面包完成签到,获得积分10
5秒前
123456完成签到,获得积分10
6秒前
重要谷冬完成签到,获得积分10
6秒前
深情丸子发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
杰瑞完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
fang应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
李小鑫吖发布了新的文献求助10
9秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Zoe应助科研通管家采纳,获得50
10秒前
个性元枫应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
贰鸟应助科研通管家采纳,获得20
10秒前
华仔应助Misty_采纳,获得10
10秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
fang应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
fang应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
老阎应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
10秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
Research on Disturbance Rejection Control Algorithm for Aerial Operation Robots 500
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 4038524
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3576221
关于积分的说明 11374737
捐赠科研通 3305912
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819354
邀请新用户注册赠送积分活动 892688
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815048