Voltage-Dependent Li Kinetics Leads to Charge-Discharge Asymmetry in Co-Free Li-Rich Li1.12Ni0.44Mn0.44O2 under Conditions without Transition Metal Migration

扩散 不对称 动能 电极 格子(音乐) 材料科学 化学 相(物质) 动力学 分析化学(期刊) 离子 热力学 物理化学 物理 有机化学 量子力学 色谱法 声学
作者
Nutthaphon Phattharasupakun,Marc M. E. Cormier,Chenxi Geng,Montree Sawangphruk,J. R. Dahn
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [Institute of Physics]
卷期号:168 (9): 090564-090564 被引量:11
标识
DOI:10.1149/1945-7111/ac285e
摘要

Understanding factors that influence Li-ion kinetics in positive electrode materials is important for development of Li-ion batteries capable of operating at high rates and low temperatures. Herein, the impact of rate and operating temperature on Li diffusion was studied to explain charge-discharge asymmetry where lithiation is kinetically hindered compared to delithiation. Co-free, Li-rich Li1.12Ni0.44Mn0.44O2 materials with different secondary particle sizes of 4 and 16 μm, but nearly identical primary particle sizes, lattice parameters, and percentage of Ni atoms in the Li layers, were chosen to demonstrate how worsened Li kinetics during lithiation leads to charge-discharge asymmetry. Cells were cycled between 4.4–1.5 V to eliminate transition metal migration and to understand Li kinetics as a function of state of charge. Measurements were done on an Ultra-high precision charger to measure apparent capacity loss due to kinetic limitations. At low and moderate rates, the cell capacity was fully recovered by allowing the cell voltage to pass below 2 V where a voltage plateau corresponding to a Li2MO2-like phase was observed. Li ion diffusion measurements confirmed that Li diffusion is slower at low voltage. Taken together with the rate and temperature dependence, the charge-discharge asymmetry is fully accounted for solely from Li-ion kinetic limitations.

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
华仔应助chengxue采纳,获得10
1秒前
科研通AI6.2应助细腻听白采纳,获得10
2秒前
2秒前
BUG发布了新的文献求助10
3秒前
恬恬完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
6秒前
迷人寒梦完成签到 ,获得积分10
6秒前
Chaga完成签到,获得积分10
6秒前
BUG发布了新的文献求助10
6秒前
小白发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
pikachu发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Frankyu完成签到,获得积分10
14秒前
pluto应助初心采纳,获得10
14秒前
白羊发布了新的文献求助10
15秒前
zn315315发布了新的文献求助10
16秒前
可可豆发布了新的文献求助30
16秒前
duanzhuang发布了新的文献求助10
17秒前
xuerkk发布了新的文献求助10
17秒前
无花果应助简单花花采纳,获得10
18秒前
19秒前
迷人寒梦发布了新的文献求助10
19秒前
寂屿发布了新的文献求助20
19秒前
22秒前
林桉关注了科研通微信公众号
22秒前
THEEVE完成签到,获得积分10
24秒前
xuerkk完成签到,获得积分10
24秒前
枝杲发布了新的文献求助10
24秒前
27秒前
潇潇发布了新的文献求助10
30秒前
31秒前
科研通AI6.1应助duanzhuang采纳,获得10
31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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
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 6515050
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8308357
关于积分的说明 17755800
捐赠科研通 5616877
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2924843
邀请新用户注册赠送积分活动 1901893
关于科研通互助平台的介绍 1763189