Understanding Cathode–Electrolyte Interphase Formation in Solid State Li‐Ion Batteries via 4D‐STEM

材料科学 相间 电解质 阴极 离子 准固态 化学工程 固态 无机化学 电极 工程物理 物理化学 有机化学 化学 遗传学 生物 工程类 色素敏化染料
作者
Nikhila C. Paranamana,Andreas Werbrouck,Amit K. Datta,Xiaoqing He,Matthias J. Young
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:15 (11) 被引量:3
标识
DOI:10.1002/aenm.202403904
摘要

Abstract Interphase layers that form at contact points between the solid electrolyte (SE) and cathode active material in solid‐state lithium‐ion batteries (SS‐LIBs) increase cell impedance, but the mechanisms for this interphase formation are poorly understood. Here, we demonstrate a simple workflow to study cathode–electrolyte interphase (CEI) formation using 4D‐scanning transmission electron microscopy (4D‐STEM) that does not require SS‐LIB assembly. We show benefits of MoCl 5 :EtOH as a chemical delithiating agent, and prepare chemically delithiated cathode LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 (NMC) powder in contact with Li 10 GeP 2 S 12 (LGPS) SE powder as a SS‐LIB CEI surrogate. We map the composition and structure of the CEI layers using 4D‐STEM, energy dispersive X‐ray spectroscopy (EDS), and electron pair distribution function analysis (ePDF). EDS indicates O migration from NMC into LGPS. ePDF analysis indicates sulfate and phosphate formation localized on the surface of LGPS, as well as Li 2 O formation within the LGPS phase, and self‐decomposition of NMC. These results are consistent with an electrochemical self‐discharge mechanism for interphase formation arising from coupled redox reactions of sulfur oxidation in LGPS and transition metal reduction in NMC. This suggests that coatings which stop anion transport but allow Li + and e − transport may prevent interphase formation and reduce impedance in SS‐LIBs.
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
1秒前
1秒前
寒冷猫咪完成签到,获得积分20
1秒前
TARS发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
科研通AI6应助Maxw采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
Genius完成签到,获得积分10
3秒前
jj发布了新的文献求助10
5秒前
啦11发布了新的文献求助20
5秒前
6秒前
mayun95发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
opair应助多愁善感的鱼采纳,获得10
7秒前
王碱发布了新的文献求助10
7秒前
王一完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
寒冷猫咪发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
大模型应助4qfguj采纳,获得10
10秒前
mu完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
an12138完成签到,获得积分10
10秒前
FashionBoy应助123456采纳,获得10
10秒前
美女完成签到,获得积分20
10秒前
12秒前
科研努力发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
qqqq_8发布了新的文献求助10
13秒前
失眠亦寒发布了新的文献求助10
14秒前
四海发布了新的文献求助10
16秒前
炸鸡发布了新的文献求助10
16秒前
黄豆完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
Jasper应助jj采纳,获得10
18秒前
驿路梨花完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
18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
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
T/CIET 1631—2025《构网型柔性直流输电技术应用指南》 500
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 5594261
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4679954
关于积分的说明 14812329
捐赠科研通 4646568
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2534851
邀请新用户注册赠送积分活动 1502822
关于科研通互助平台的介绍 1469497