Distinguishing Bulk Redox from Near-Surface Degradation in Lithium Nickel Oxide Cathodes

降级(电信) 氧化还原 锂(药物) 阴极 氧化镍 材料科学 氧化物 冶金 化学 计算机科学 心理学 电信 物理化学 精神科
作者
Robert S. Weatherup,Lijin An,Jack E. N. Swallow,Peixi Cong,Ruomu Zhang,Andrey D. Poletayev,Erik Björklund,Pravin N. Didwal,Michael Fraser,Leanne A. H. Jones,Conor Phelan,Namrata Ramesh,Grant Harris,Christoph J. Sahle,Pilar Ferrer,David C. Grinter,Peter Bencok,Shusaku Hayama,M. Saïful Islam,Robert A. House
标识
DOI:10.26434/chemrxiv-2024-79nbz
摘要

Ni-rich layered cathodes deliver high energy densities, but uncertainties remain about their charge compensation mechanisms and the degradation processes that limit their cycle life. Recent studies have identified trapped molecular O2 within LiNiO2 at high states of charge, as seen for Li-rich cathodes where excess capacity is associated with reversible O2−/O2 redox. Here we show that bulk redox in LiNiO2 occurs by Ni-O rehybridization, lowering the electron density on O sites, but without significant involvement of molecular O2. Trapped O2 is predominantly associated with surface degradation through contact with the electrolyte, and is accompanied by Ni reduction. O2 is removed on discharge, but an excess of Ni2+ remains forming a reduced surface layer that impedes Li transport. Our findings highlight the importance of separating bulk redox from near-surface degradation, and implicate the instability of delithiated LiNiO2 in contact with the electrolyte in surface degradation through O2 formation.
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
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
TTUTT完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
时尚溪流完成签到,获得积分10
刚刚
松林发布了新的文献求助10
刚刚
松林发布了新的文献求助10
2秒前
HH完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
清酒完成签到,获得积分10
3秒前
a3000发布了新的文献求助10
3秒前
东风完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
一方完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
因乎完成签到,获得积分10
5秒前
松林发布了新的文献求助10
7秒前
小木木发布了新的文献求助10
7秒前
和谐的万宝路完成签到,获得积分10
8秒前
Francois完成签到,获得积分10
8秒前
Akim应助upup采纳,获得10
8秒前
松林发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI6.3应助松林采纳,获得10
10秒前
散装洋芋发布了新的文献求助10
10秒前
会飞的鱼发布了新的文献求助20
12秒前
huhu发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
迷路的云霄完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
松林发布了新的文献求助10
15秒前
Barry完成签到,获得积分10
16秒前
松林发布了新的文献求助10
18秒前
淡淡青枫完成签到,获得积分10
19秒前
有Data发Paper完成签到,获得积分20
19秒前
丰富的谷菱完成签到,获得积分10
20秒前
fishfun完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
外星人发布了新的文献求助10
22秒前
大力日记本完成签到,获得积分10
23秒前
给你寄春天完成签到 ,获得积分10
24秒前
24秒前
26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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6355899
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8170705
关于积分的说明 17201742
捐赠科研通 5411923
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2864426
邀请新用户注册赠送积分活动 1841925
关于科研通互助平台的介绍 1690226