Bulk oxygen release inducing cyclic strain domains in Ni-rich ternary cathode materials

材料科学 三元运算 阴极 氧化物 相变 电化学 温度循环 化学物理 复合材料 冶金 电极 热的 物理化学 热力学 物理 化学 程序设计语言 计算机科学
作者
Tong Zhou,Xinrun Yu,Fan Li,Jianwei Zhang,Bowen Liu,Longlong Wang,Yuan Yang,Zhiwei Hu,Jun Ma,Chao Li,Guanglei Cui
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:55: 691-697 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.12.029
摘要

Nickel-rich layered transition metal oxide is limited by the poor structural stability during cycling as cathode materials for next-generation lithium-based automotive batteries. In the past, the poor electrochemical performance was mainly attributed to cracks and formation of rock-salt phase on the particle surface at high potentials. Rarely is the effect of bulk phase structure evolution on properties discussed. Here, we report a bulk oxygen release induced dynamic accumulative electrochemical–mechanical coupling failure mechanism. Domain-like rock salt phases are generated due to the oxygen release and transition metals migration in the bulk region of LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 (NCM622) particles at the first cycle high cutoff voltage. Then, reversible compressive/tensile lattice strain alternately dominate around the domain boundary and accumulate with cycling, leading to capacity fading and becoming the origin of intracrystalline cracks. The results suggest that, in addition to the side effects from the surface, the structural transformation of the bulk plays an important role in the capacity fading. The stabilization of lattice oxygen in bulk region is a feasible solution to suppress the structural transition and the inhomogeneous stress distribution.
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
2秒前
开朗依霜发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
乐乐应助聪慧的石头采纳,获得10
4秒前
5秒前
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助100
6秒前
Lucas应助纪鸿采纳,获得10
7秒前
Wmhan发布了新的文献求助30
7秒前
迷路的天蓉完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
xiaotaiyang发布了新的文献求助10
8秒前
大方荟发布了新的文献求助10
8秒前
allen7u发布了新的文献求助10
9秒前
xiaozeng发布了新的文献求助60
9秒前
Kianna完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
优美从菡发布了新的文献求助10
10秒前
zzx发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
小饭发布了新的文献求助10
11秒前
晗月完成签到,获得积分10
11秒前
Kianna发布了新的文献求助30
13秒前
木木VV发布了新的文献求助10
13秒前
FashionBoy应助zzx采纳,获得10
14秒前
蓝桉发布了新的文献求助10
14秒前
共享精神应助外向的聪健采纳,获得10
15秒前
Akira发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
Zz发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
andrele应助时笙采纳,获得10
19秒前
HJJHJH发布了新的文献求助10
21秒前
单纯面包完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
优美从菡完成签到,获得积分10
22秒前
Akira完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
单纯芮完成签到,获得积分20
25秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
T/CIET 1202-2025 可吸收再生氧化纤维素止血材料 500
Interpretation of Mass Spectra, Fourth Edition 500
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3956215
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3502433
关于积分的说明 11107557
捐赠科研通 3233009
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1787120
邀请新用户注册赠送积分活动 870498
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 802032