Thermodynamic Analysis Enables Quantitative Evaluation of Lattice Oxygen Stability in Li-Ion Battery Cathodes

阴极 氧化物 电池(电) 离子 氧气 电化学 材料科学 热失控 热稳定性 热力学 工作(物理) 化学 化学物理 物理化学 电极 物理 功率(物理) 有机化学
作者
Xueyan Hou,Yuta Kimura,Y. Tamenori,Kiyofumi Nitta,Hirona Yamagishi,Koji Amezawa,Takashi Nakamura
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:7 (5): 1687-1693 被引量:23
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.2c00353
摘要

Oxygen release from Li-ion battery cathodes is a longstanding and serious problem that deteriorates electrochemical performance and triggers thermal runaway. Yet little is understood about the mechanism of the oxygen release process. Herein, we succeed, for the first time, to discuss lattice oxygen stability of LiNixCoyMnzO2 cathodes from experimentally evaluated oxygen release behavior and the partial molar enthalpy of oxygen which reflects the binding energy of oxygen. Combining thermodynamic analysis and X-ray absorption spectroscopy, we revealed that energy for oxygen release by Ni3+ reduction (∼0.5–1.5 eV) is much smaller than that by Co3+ reduction (∼1.8–2.7 eV). Obtained results in this work are well consistent with some reported theoretical calculations and supplement their discussion. The approach demonstrated in this work enables quantitative evaluation of lattice oxygen stability of oxide-based battery materials from the thermodynamics perspective and can provide valuable guidance for advanced high-energy-density and robust batteries.

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
1秒前
holly发布了新的文献求助10
2秒前
柚子完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
HJJHJH发布了新的文献求助10
5秒前
坚定毛衣完成签到,获得积分10
6秒前
wwwww完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
调皮语雪完成签到 ,获得积分10
8秒前
清晨花鹿完成签到 ,获得积分10
9秒前
Michael发布了新的文献求助10
9秒前
舒适的傲柔完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
14秒前
16秒前
完美世界应助lsy采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
16秒前
16秒前
16秒前
16秒前
17秒前
傲慢葫芦发布了新的文献求助10
18秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得80
18秒前
LaTeXer应助科研通管家采纳,获得30
18秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
LaTeXer应助科研通管家采纳,获得30
18秒前
DoctorTa发布了新的文献求助10
19秒前
1776734134完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
fusucheng完成签到,获得积分10
21秒前
Orange应助Lignin采纳,获得10
22秒前
fx完成签到 ,获得积分10
22秒前
科研民工发布了新的文献求助10
23秒前
金子悠月完成签到,获得积分10
24秒前
无花果应助LYD采纳,获得10
25秒前
高分求助中
(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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Real World Research, 5th Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5736721
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5367776
关于积分的说明 15333749
捐赠科研通 4880490
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2622881
邀请新用户注册赠送积分活动 1571770
关于科研通互助平台的介绍 1528585