Electronic origin of structural degradation in Li-rich transition metal oxides: The case of Li2MnO3 and Li2RuO3

过渡金属 材料科学 结晶学 降级(电信) 凝聚态物理 化学 物理 计算机科学 催化作用 生物化学 电信
作者
Peng Zhang
出处
期刊:Journal of Semiconductors [IOP Publishing]
卷期号:45 (4): 042801-042801
标识
DOI:10.1088/1674-4926/45/4/042801
摘要

Abstract Li 2 MnO 3 and Li 2 RuO 3 represent two prototype Li-rich transition metal (TM) oxides as high-capacity cathodes for Li-ion batteries, which have similar crystal structures but show quite different cycling performances. Here, based on the first-principles calculations, we systematically studied the electronic structures and defect properties of these two Li-rich cathodes, in order to get more understanding on the structural degradation mechanism in Li-rich TM oxides. Our calculations indicated that the structural and cycling stability of Li 2 MnO 3 and Li 2 RuO 3 depend closely on their electronic structures, especially the energy of their highest occupied electronic states (HOS), as it largely determines the defect properties of these cathodes. For Li 2 MnO 3 with low-energy HOS, we found that, due to the defect charge transfer mechanism, various defects can form spontaneously in its host structure as Li ions are extracted upon delithiation, which seriously deteriorates its structural and cycling stability. While for Li 2 RuO 3 , on the other hand, we identified that the high-energy HOS prevents it from the defect formation upon delithiation and thus preserve its cycling reversibility. Our studies thus illustrated an electronic origin of the structural degradation in Li-rich TM oxides and implied that it is possible to improve their cycling performances by carefully adjusting their TM components.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
谨慎雨梅完成签到,获得积分10
1秒前
星河圈揽完成签到,获得积分10
1秒前
默念发布了新的文献求助10
4秒前
调研昵称发布了新的文献求助10
5秒前
7秒前
天天开心完成签到 ,获得积分10
8秒前
今后应助虚拟的香芦采纳,获得10
9秒前
9秒前
汉堡包应助默念采纳,获得10
10秒前
荣誉完成签到,获得积分10
13秒前
初雪平寒关注了科研通微信公众号
13秒前
吴壮完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
古的古的应助王尚敏采纳,获得10
15秒前
SciGPT应助WYZ采纳,获得10
16秒前
16秒前
18秒前
大个应助独特的凝云采纳,获得10
20秒前
carlitos发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
insissst完成签到,获得积分10
22秒前
HeNeArKrXeRn应助哈哈采纳,获得10
23秒前
KK发布了新的文献求助10
24秒前
铁布衫金钟罩完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
24秒前
初学小廖完成签到,获得积分20
25秒前
26秒前
我的就是我的完成签到,获得积分10
26秒前
远_09完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
淡淡书白完成签到,获得积分10
27秒前
初雪平寒发布了新的文献求助10
30秒前
Ava应助迅速的念芹采纳,获得10
30秒前
30秒前
30秒前
zhx0411完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
斯文败类应助KK采纳,获得10
32秒前
锦鲤煲粥完成签到 ,获得积分10
33秒前
高分求助中
LNG地下式貯槽指針(JGA指-107-19)(Recommended practice for LNG inground storage) 1000
rhetoric, logic and argumentation: a guide to student writers 1000
QMS18Ed2 | process management. 2nd ed 1000
Eric Dunning and the Sociology of Sport 850
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
Generalized Linear Mixed Models 第二版 500
人工地层冻结稳态温度场边界分离方法及新解答 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2920798
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2563065
关于积分的说明 6932824
捐赠科研通 2220944
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1180625
版权声明 588751
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 577598