Effect of transition metal ions on solid electrolyte interphase layer on the graphite electrode in lithium ion battery

电解质 材料科学 石墨 化学工程 电化学 锂离子电池 容量损失 电极 无机化学 电池(电) 阴极 化学 锂(药物) 过渡金属 阳极 复合材料 有机化学 物理化学 催化作用 医学 功率(物理) 物理 量子力学 工程类 内分泌学
作者
Yoon Koo Lee
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier]
卷期号:484: 229270-229270 被引量:49
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2020.229270
摘要

In lithium-ion batteries, dissolved transition-metal ions from the cathode deposit as a solid– electrolyte interphase (SEI) layer on the graphite electrode and degrade the battery performance. This study develops a physics-based electrochemical modeling framework with coupled side reactions to predict the cell performance of graphite/lithium half-cells, including the effect of transition-metal ions on SEI layers. The side reactions and graphite anode degradation considered in this study include 1) loss of cyclable lithium due to SEI layer formation, 2) loss of cyclable lithium and formation of additional decomposition layers due to transition metal deposition, 3) increases in film and charge-transfer resistances, and 4) decrease in the diffusion coefficient due to side reactions. This study reveals that lithium loss and capacity fading due to SEI formation were dominant initially, but side reactions and degradation induced by Mn deposition become significant as cycling progressed. Moreover, Mn ions degrade graphite mostly by increasing the electrode resistances rather than by lithium loss due to side reactions. This integrated study reveals several key mechanisms related to transition-metal deposition and SEI layer formation at the particle level and quantitatively connects the side reactions and cell-level performance. This modeling framework provides valuable guidance for battery design and management.
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
可靠的南露完成签到,获得积分10
1秒前
无风之旅完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
旋转门发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
蔡佩翰完成签到,获得积分10
4秒前
Gc完成签到,获得积分10
5秒前
传奇3应助MMMX采纳,获得10
5秒前
江筱筱完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
没有名字完成签到 ,获得积分10
6秒前
lemon 1118发布了新的文献求助10
6秒前
hana发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
张大侠完成签到 ,获得积分10
6秒前
cure发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
科研通AI6应助zy采纳,获得10
6秒前
懒人发布了新的文献求助10
7秒前
洛杉矶的奥斯卡完成签到,获得积分10
7秒前
感动的念双完成签到,获得积分10
7秒前
Sakura应助沉静的过客采纳,获得10
7秒前
7秒前
ty完成签到,获得积分10
8秒前
linus完成签到,获得积分10
8秒前
天天快乐应助细心的青梦采纳,获得10
8秒前
8秒前
reuslee发布了新的文献求助10
8秒前
SciGPT应助心浅采纳,获得10
8秒前
zhangxasq完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Kaka发布了新的文献求助10
8秒前
Red-Rain发布了新的文献求助10
8秒前
bmhs2017应助Yega采纳,获得10
8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
Synthesis and properties of compounds of the type A (III) B2 (VI) X4 (VI), A (III) B4 (V) X7 (VI), and A3 (III) B4 (V) X9 (VI) 500
Microbially Influenced Corrosion of Materials 500
Die Fliegen der Palaearktischen Region. Familie 64 g: Larvaevorinae (Tachininae). 1975 500
The Experimental Biology of Bryophytes 500
The YWCA in China The Making of a Chinese Christian Women’s Institution, 1899–1957 400
Numerical controlled progressive forming as dieless forming 400
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 5396060
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4516445
关于积分的说明 14059685
捐赠科研通 4428359
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2432060
邀请新用户注册赠送积分活动 1424236
关于科研通互助平台的介绍 1403472