Quantifying Degradation Parameters of Single‐Crystalline Ni‐Rich Cathodes in Lithium‐Ion Batteries

阴极 材料科学 离子 锂(药物) 降级(电信) 化学工程 工程物理 化学 电气工程 物理 心理学 计算机科学 精神科 电信 有机化学 工程类
作者
Wengao Zhao,Kuan Wang,Xinming Fan,Fucheng Ren,Xieyu Xu,Yangyang Liu,Shizhao Xiong,Xiangsi Liu,Zhengfeng Zhang,Mayan Si,Ruizhuo Zhang,Wessel van den Bergh,Pengfei Yan,Corsin Battaglia,Torsten Brezesinski,Yong Yang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:62 (32): e202305281-e202305281 被引量:36
标识
DOI:10.1002/anie.202305281
摘要

Abstract Single‐crystal LiNi x Co y Mn z O 2 (SC‐NCM, x + y + z =1) cathodes are renowned for their high structural stability and reduced accumulation of adverse side products during long‐term cycling. While advances have been made using SC‐NCM cathode materials, careful studies of cathode degradation mechanisms are scarce. Herein, we employed quasi single‐crystalline LiNi 0.65 Co 0.15 Mn 0.20 O 2 (SC‐NCM65) to test the relationship between cycling performance and material degradation for different charge cutoff potentials. The Li/SC‐NCM65 cells showed >77 % capacity retention below 4.6 V vs. Li + /Li after 400 cycles and revealed a significant decay to 56 % for 4.7 V cutoff. We demonstrate that the SC‐NCM65 degradation is due to accumulation of rock‐salt (NiO) species at the particle surface rather than intragranular cracking or side reactions with the electrolyte. The NiO‐type layer formation is also responsible for the strongly increased impedance and transition‐metal dissolution. Notably, the capacity loss is found to have a linear relationship with the thickness of the rock‐salt surface layer. Density functional theory and COMSOL Multiphysics modeling analysis further indicate that the charge‐transfer kinetics is decisive, as the lower lithium diffusivity of the NiO phase hinders charge transport from the surface to the bulk.
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
1秒前
molihuakai应助繁荣的又亦采纳,获得10
1秒前
JamesPei应助Ting采纳,获得10
1秒前
2秒前
3秒前
追寻冰淇淋完成签到,获得积分10
3秒前
丰富语蕊应助小包子采纳,获得10
3秒前
木木完成签到,获得积分10
3秒前
缓慢逍遥完成签到 ,获得积分10
4秒前
科目三应助柳絮吹雪采纳,获得10
4秒前
愉快依玉完成签到,获得积分10
4秒前
侯珩完成签到,获得积分10
4秒前
负责雨旋完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
6秒前
大大完成签到 ,获得积分10
6秒前
ee完成签到,获得积分10
7秒前
陈龙发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
丘比特应助yao chen采纳,获得10
7秒前
aixuexi*完成签到,获得积分10
7秒前
lxxlxxlxx完成签到,获得积分20
8秒前
Kao应助110011采纳,获得10
8秒前
食肉动物发布了新的文献求助10
8秒前
香蕉海白发布了新的文献求助10
8秒前
没有答案发布了新的文献求助10
8秒前
kylorey发布了新的文献求助10
9秒前
刘跳舞发布了新的文献求助10
9秒前
irisjlj完成签到,获得积分10
9秒前
Huxley发布了新的文献求助10
10秒前
ggM完成签到,获得积分20
10秒前
碧蓝亦玉完成签到,获得积分10
11秒前
晴天完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
霁月发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
无花果应助汽水冒泡啦采纳,获得10
13秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得20
13秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 750
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7523418
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9110220
关于积分的说明 19453308
捐赠科研通 7126509
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3255131
关于科研通互助平台的介绍 2423217
邀请新用户注册赠送积分活动 2242044