The first lithiation/delithiation mechanism of MFeOPO4 (M: Co, Ni) as revealed by 57Fe Mössbauer spectroscopy

穆斯堡尔谱学 X射线吸收光谱法 电化学 金属 吸收光谱法 光谱学 过渡金属 分析化学(期刊) 化学 材料科学 结晶学 电极 物理化学 冶金 催化作用 量子力学 生物化学 色谱法 物理
作者
Hasna Aziam,Sylvio Indris,Hicham Ben Youcef,Ralf Witte,Angelina Sarapulova,Helmut Ehrenberg,Ismae͏̈l Saadoune
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier BV]
卷期号:906: 164373-164373 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2022.164373
摘要

Iron (III) transition metal MFeOPO4@C (M: Co, Ni) oxyphosphates were synthesized using a solid-state reaction. The electrochemical properties of MFeOPO4@C were evaluated versus Li+/Li using two different binders (PVDF and CMC) in the voltage range 0.01–3.0 V. These phosphates show similar electrochemical profiles for both binders. They deliver a high discharge capacity during the first cycle around 755 mA h g−1 and 661 mA h g−1 for CoFeOPO4@C and 735 mA h g−1 and 789 mA h g−1 for NiFeOPO4@C when using PVDF and CMC binders, respectively. In our previous work, the electrochemical mechanism of MFeOPO4@C was investigated using in situ synchrotron XRD and X–ray absorption spectroscopy (XAS) revealing an irreversible amorphization of the crystal structure and the formation of new products at the end of discharge (Fe0, M0, Li2O, and Li3PO4). Moreover, XAS measurements showed that both transition metals M and Fe are active during the discharge/charge process. Our previous hypotheses suggested the oxidation of metallic iron to only divalent iron Fe2+ during charge. However, 57Fe Mössbauer spectroscopy study reported here in this paper demonstrated that Fe3+ is partially reduced to Fe2+ and Fe0 in the first stages of lithiation, and then totally reduced to metallic iron by the end of discharge. Furthermore, when charging MFeOPO4@C against Li+/Li, 57Fe Mössbauer spectroscopy technique surprisingly proved that iron is re-oxidized to + 2 and + 3. Therefore, the new data using 57Fe Mössbauer spectroscopy has revealed insightful findings on the electronic changes of Fe upon the first lithiation/ delithiation.

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
orixero应助许家星采纳,获得10
1秒前
CLZ完成签到 ,获得积分10
1秒前
可爱的函函应助li采纳,获得10
2秒前
芽鳞痕完成签到,获得积分10
3秒前
miaomiao发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
SYF发布了新的文献求助10
5秒前
xiaosensen完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
Shawn完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
ZZY完成签到,获得积分10
9秒前
许家星完成签到,获得积分10
10秒前
咪嘛捏哞完成签到 ,获得积分10
10秒前
H·Y完成签到,获得积分10
10秒前
蓝天发布了新的文献求助20
10秒前
11秒前
兴奋的真发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
Swuliu完成签到,获得积分10
12秒前
大大发布了新的文献求助10
13秒前
郭郭郭完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
张sir发布了新的文献求助10
16秒前
茶弥完成签到,获得积分10
18秒前
21秒前
dkx发布了新的文献求助10
22秒前
SYF完成签到,获得积分10
22秒前
吴小玲发布了新的文献求助10
22秒前
Liuiiii发布了新的文献求助10
23秒前
兰州西发布了新的文献求助10
23秒前
呆萌幻竹完成签到 ,获得积分10
25秒前
xiaoxiao31996完成签到 ,获得积分10
25秒前
金金金发布了新的文献求助100
25秒前
25秒前
pluto应助学术瘤子采纳,获得10
27秒前
绫小路发布了新的文献求助200
27秒前
天天快乐应助大胆浩然采纳,获得10
28秒前
lifang完成签到 ,获得积分10
28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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Research Methods for Applied Linguistics 500
Picture Books with Same-sex Parented Families Unintentional Censorship 444
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 6412196
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8231302
关于积分的说明 17469873
捐赠科研通 5465024
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2887514
邀请新用户注册赠送积分活动 1864253
关于科研通互助平台的介绍 1702915