Investigations on the Fundamental Process of Cathode Electrolyte Interphase Formation and Evolution of High-Voltage Cathodes

阴极 电解质 材料科学 X射线光电子能谱 尖晶石 电化学 化学工程 化学物理 电极 化学 物理化学 工程类 冶金
作者
Qinghao Li,Yi Wang,Xuelong Wang,Xiaorui Sun,Jienan Zhang,Xiqian Yu,Hong Li
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (2): 2319-2326 被引量:224
标识
DOI:10.1021/acsami.9b16727
摘要

Cathode electrolyte interphase (CEI) layer plays an essential role in determining the electrochemical performance of Li-ion batteries (LIBs), but the detailed mechanisms of CEI formation and evolution are not yet fully understood. With the pursuit of LIBs possessing a high energy density, fundamental investigations on the CEI have become increasingly important. Herein, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) is employed to fingerprint CEI formation and evolution on three of the most prevailing high-voltage cathodes including layered Li1.144Ni0.136Co0.136Mn0.544O2 (LR-NCM), Li2Ru0.5Mn0.5O3 (LRMO), and spinel LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO). The influences of crystal structure, chemical constitution and cut-off voltage on CEI composition are clarified. Among these cathodes, the spinel cathode exhibits the most stable CEI layer throughout the battery cycle. While the layered cathodes based on the 4d transition metal Ru favor CEI formation upon contacting the electrolyte. Most importantly, anionic redox reaction (ARR) activation at high voltages is verified to dominate CEI evolution in subsequent cycles. The distinct CEI behaviors in diverse cathodes can be attributed to a series of entangled processes, including electrolyte/Li salt decomposition, CEI component dissociation and dissociated CEI species redeposition. Based on these findings, rational guidelines are provided for the interface design of high-voltage LIBs.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
harvey发布了新的文献求助10
1秒前
香蕉觅云应助钱钱钱采纳,获得10
1秒前
wbb发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI2S应助浅暖采纳,获得10
2秒前
刘院给刘院的求助进行了留言
2秒前
刻苦海露发布了新的文献求助30
2秒前
RMgX完成签到,获得积分10
3秒前
Charlieite发布了新的文献求助10
3秒前
boging完成签到,获得积分10
3秒前
王梓磬发布了新的文献求助10
4秒前
赘婿应助harvey采纳,获得10
4秒前
英姑应助徐小二采纳,获得10
4秒前
5秒前
yyyjx完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
牛万全完成签到,获得积分10
5秒前
ding应助胡博士采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
zzzzzzz完成签到,获得积分10
7秒前
忧伤的井发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
无奈雁山完成签到,获得积分10
9秒前
能干的小海豚完成签到,获得积分10
9秒前
反杀闰土的猹完成签到,获得积分10
11秒前
wbb完成签到,获得积分20
11秒前
shawn发布了新的文献求助10
11秒前
等风来发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
XinZhang完成签到,获得积分20
13秒前
13秒前
愤怒的网络完成签到,获得积分10
13秒前
彭于晏应助静深采纳,获得10
14秒前
科研虫完成签到 ,获得积分10
15秒前
17秒前
莉莉斯发布了新的文献求助10
17秒前
空白格发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
高分求助中
Smart but Scattered: The Revolutionary Executive Skills Approach to Helping Kids Reach Their Potential (第二版) 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
The Heath Anthology of American Literature: Early Nineteenth Century 1800 - 1865 Vol. B 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
Machine Learning for Polymer Informatics 500
《关于整治突出dupin问题的实施意见》(厅字〔2019〕52号) 500
2024 Medicinal Chemistry Reviews 480
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3222200
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2870768
关于积分的说明 8172106
捐赠科研通 2537838
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1369757
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 645582
邀请新用户注册赠送积分活动 619333