Engineering the Transformation Strain in LiMnyFe1–yPO4 Olivines for Ultrahigh Rate Battery Cathodes

材料科学 电池(电) 阴极 拉伤 矿物学 结晶学 热力学 化学 物理化学 功率(物理) 物理 医学 内科学
作者
Dorthe Bomholdt Ravnsbæk,Kai Xiang,Wenting Xing,Olaf J. Borkiewicz,Kamila M. Wiaderek,Paul Gionet,Karena W. Chapman,Peter J. Chupas,Ming Tang,Yet‐Ming Chiang
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:16 (4): 2375-2380 被引量:58
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.5b05146
摘要

Alkali ion intercalation compounds used as battery electrodes often exhibit first-order phase transitions during electrochemical cycling, accompanied by significant transformation strains. Despite ∼30 years of research into the behavior of such compounds, the relationship between transformation strain and electrode performance, especially the rate at which working ions (e.g., Li) can be intercalated and deintercalated, is still absent. In this work, we use the LiMnyFe1–yPO4 system for a systematic study, and measure using operando synchrotron radiation powder X-ray diffraction (SR-PXD) the dynamic strain behavior as a function of the Mn content (y) in powders of ∼50 nm average diameter. The dynamically produced strain deviates significantly from what is expected from the equilibrium phase diagrams and demonstrates metastability but nonetheless spans a wide range from 0 to 8 vol % with y. For the first time, we show that the discharge capacity at high C-rates (20–50C rate) varies in inverse proportion to the transformation strain, implying that engineering electrode materials for reduced strain can be used to maximize the power capability of batteries.
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
hhhh_xt发布了新的文献求助10
1秒前
evak发布了新的文献求助10
1秒前
Bob完成签到,获得积分20
1秒前
xiaozy完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
QuangVu完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
隐形曼青应助拼死拼活采纳,获得10
4秒前
5秒前
tutu131452发布了新的文献求助30
5秒前
小孟吖发布了新的文献求助10
7秒前
糊涂涂完成签到,获得积分10
8秒前
lucy_qian发布了新的文献求助10
8秒前
科研通AI2S应助hy采纳,获得10
8秒前
上官若男应助JHY采纳,获得10
9秒前
chenzi发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
蜂蜜罐zi完成签到 ,获得积分10
12秒前
万能图书馆应助MAPLE采纳,获得10
13秒前
iedq完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
科研通AI2S应助吴金旗采纳,获得10
17秒前
17秒前
17秒前
chenzi完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
18秒前
落寞奎完成签到,获得积分20
18秒前
19秒前
20秒前
马登发布了新的文献求助10
20秒前
bfz50完成签到,获得积分10
21秒前
JHY发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
DocRex发布了新的文献求助10
24秒前
yeyuan1017发布了新的文献求助10
26秒前
Hello应助柚子采纳,获得10
26秒前
科研通AI2S应助bfz50采纳,获得10
26秒前
Orange应助易达采纳,获得30
28秒前
28秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 870
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
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 3256323
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2898596
关于积分的说明 8301615
捐赠科研通 2567759
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1394681
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 652913
邀请新用户注册赠送积分活动 630557