Oxidative decomposition mechanisms of lithium carbonate on carbon substrates in lithium battery chemistries

化学 无机化学 电化学 碳酸锂 锂(药物) 单线态氧 一氧化碳 碳酸盐 氧气 二氧化碳 电解质 碳纤维 催化作用 材料科学 有机化学 电极 离子键合 物理化学 离子 内分泌学 医学 复合数 复合材料
作者
Deqing Cao,Chuan Fu Tan,Yuhui Chen
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:13 (1) 被引量:80
标识
DOI:10.1038/s41467-022-32557-w
摘要

Lithium carbonate plays a critical role in both lithium-carbon dioxide and lithium-air batteries as the main discharge product and a product of side reactions, respectively. Understanding the decomposition of lithium carbonate during electrochemical oxidation (during battery charging) is key for improving both chemistries, but the decomposition mechanisms and the role of the carbon substrate remain under debate. Here, we use an in-situ differential electrochemical mass spectrometry-gas chromatography coupling system to quantify the gas evolution during the electrochemical oxidation of lithium carbonate on carbon substrates. Our results show that lithium carbonate decomposes to carbon dioxide and singlet oxygen mainly via an electrochemical process instead of via a chemical process in an electrolyte of lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide in tetraglyme. Singlet oxygen attacks the carbon substrate and electrolyte to form both carbon dioxide and carbon monoxide-approximately 20% of the net gas evolved originates from these side reactions. Additionally, we show that cobalt(II,III) oxide, a typical oxygen evolution catalyst, stabilizes the precursor of singlet oxygen, thus inhibiting the formation of singlet oxygen and consequent side reactions.
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
坚强志泽完成签到 ,获得积分10
刚刚
贪玩惜文发布了新的文献求助10
刚刚
hhh关闭了hhh文献求助
刚刚
1秒前
很美味发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
完美世界应助曾馨慧采纳,获得10
3秒前
lss发布了新的文献求助10
3秒前
大个应助意而往南飞采纳,获得10
4秒前
Go完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
现代访云完成签到,获得积分10
5秒前
zyh发布了新的文献求助200
5秒前
6秒前
ryan发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
ZHENDAO发布了新的文献求助10
6秒前
小羊完成签到 ,获得积分10
7秒前
坦率耳机应助minmin采纳,获得10
7秒前
一一应助hhl采纳,获得10
7秒前
聪明火车完成签到,获得积分20
7秒前
bbsheng完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
Dandelion完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Xulun发布了新的文献求助10
9秒前
贪玩惜文完成签到,获得积分10
9秒前
打打应助元友容采纳,获得10
9秒前
NIKI完成签到 ,获得积分10
9秒前
lopik完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
小蘑菇应助明亮无颜采纳,获得10
10秒前
ding应助漂亮的念双采纳,获得10
11秒前
LL发布了新的文献求助10
11秒前
wushiyi发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
12秒前
科研通AI2S应助坦率水香采纳,获得10
12秒前
慕青应助浅禾檬采纳,获得10
12秒前
12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 3222065
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2870675
关于积分的说明 8171823
捐赠科研通 2537764
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1369673
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 645558
邀请新用户注册赠送积分活动 619270