清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Substantial Oxygen Loss and Chemical Expansion in Lithium-Rich Layered Oxides at Moderate Delithiation

氧气 锂(药物) 氧化物 钙钛矿(结构) 材料科学 离子 析氧 电极 无机化学 化学稳定性 电化学 化学 化学物理 物理化学 结晶学 冶金 有机化学 医学 内分泌学
作者
Peter M. Csernica,Kit McColl,Grace M. Busse,Kipil Lim,Diego Rivera,David A. Shapiro,M. Saïful Islam,William C. Chueh
标识
DOI:10.26434/chemrxiv-2024-lj9jk
摘要

Delithiation of layered oxide electrodes triggers irreversible oxygen loss, one of the primary degradation modes in lithium-ion batteries. However, the delithiation-dependent mechanisms of oxygen loss remain poorly understood. Here, we investigate the oxygen nonstoichiometry in Li- and Mn-rich Li1.18-xNi0.21Mn0.53Co0.08O2-δ electrodes as a function of Li content by utilizing cycling protocols with long open-circuit voltage steps at varying states of charge. Surprisingly, we observe significant oxygen loss even at moderate delithiation, corresponding to 2.5, 4.0 and 7.6 mL O2 g-1 after resting at 135, 200, and 265 mAh g-1 (relative to the pristine material) for 100 h. Our observations suggest an intrinsic oxygen instability consistent with predictions of high equilibrium oxygen activity at intermediate potentials. From a mechanistic viewpoint, we show that cation disorder greatly lowers the oxygen vacancy formation energy by decreasing the coordination number of transition metals to certain oxygen ions. In addition, we observe a large chemical expansion coefficient with respect to oxygen nonstoichiometry, which is about three times greater than those of classical oxygen-deficient materials such as fluorite and perovskite oxides. Our work challenges the conventional wisdom that deep delithiation is a necessary condition for oxygen loss in layered oxide electrodes and highlights the importance of calendar aging for investigating oxygen stability.
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
眯眯眼的安雁完成签到 ,获得积分10
2秒前
方圆完成签到 ,获得积分10
4秒前
科研通AI2S应助葛力采纳,获得10
14秒前
太阳完成签到 ,获得积分10
18秒前
笨笨完成签到 ,获得积分10
20秒前
奋斗的飞柏完成签到 ,获得积分10
27秒前
徐团伟完成签到 ,获得积分10
32秒前
小欣子完成签到 ,获得积分10
35秒前
chengmin完成签到 ,获得积分10
36秒前
charih完成签到 ,获得积分10
40秒前
9527完成签到,获得积分10
44秒前
浮游应助葛力采纳,获得10
45秒前
红茸茸羊完成签到 ,获得积分10
58秒前
愤怒的念蕾完成签到,获得积分10
1分钟前
浮游应助葛力采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得50
1分钟前
zzhui完成签到,获得积分10
1分钟前
完美世界应助智慧金刚采纳,获得10
1分钟前
葛力完成签到,获得积分20
1分钟前
1分钟前
跳跳虎完成签到 ,获得积分10
1分钟前
智慧金刚发布了新的文献求助10
1分钟前
小刘同学发布了新的文献求助10
2分钟前
nav完成签到 ,获得积分10
2分钟前
种下梧桐树完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
雪菜大王完成签到,获得积分10
2分钟前
23435发布了新的文献求助20
2分钟前
科科通通完成签到,获得积分10
2分钟前
雪菜大王发布了新的文献求助10
2分钟前
时老完成签到 ,获得积分10
2分钟前
zly完成签到 ,获得积分10
2分钟前
小刘同学发布了新的文献求助10
3分钟前
科研通AI6应助PHD满采纳,获得10
3分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
3分钟前
可夫司机完成签到 ,获得积分10
3分钟前
23435完成签到,获得积分10
3分钟前
zijingsy完成签到 ,获得积分10
3分钟前
脑洞疼应助细心的语蓉采纳,获得10
3分钟前
高分求助中
Aerospace Standards Index - 2025 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
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
Teaching Language in Context (Third Edition) 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 961
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5450266
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4558095
关于积分的说明 14265435
捐赠科研通 4481502
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2454891
邀请新用户注册赠送积分活动 1445638
关于科研通互助平台的介绍 1421614