清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

First-Principles Simulation of the (Li–Ni–Vacancy)O Phase Diagram and Its Relevance for the Surface Phases in Ni-Rich Li-Ion Cathode Materials

尖晶石 空位缺陷 相图 材料科学 相(物质) 离子 亚稳态 集群扩展 动力学蒙特卡罗方法 溶解度 结晶学 热力学 化学物理 蒙特卡罗方法 物理化学 化学 冶金 物理 有机化学 数学 统计
作者
Hena Das,Alexander Urban,Wenxuan Huang,Gerbrand Ceder
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:29 (18): 7840-7851 被引量:77
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.7b02546
摘要

Despite several reports on the surface phase transformations from a layered to a disordered spinel and a rock-salt structure at the surface of the Ni-rich cathodes, the precise structures and compositions of these surface phases are unknown. The phenomenon, in itself, is complex and involves the participation of several contributing factors. Of these factors, transition metal (TM) ion migration toward the interior of the particle and hence formation of TM-densified surface layers, triggered by oxygen loss, is thermodynamically probable. Here, we simulate the thermodynamic phase equilibria as a function of TM ion content in the cathode material in the context of lithium nickel oxides, using a combined approach of first-principles density functional calculations, the cluster expansion method, and grand canonical Monte Carlo simulations. We developed a unified lattice Hamiltonian that accommodates not only rock-salt like structures but also topologically different spinel-like structures. Also, our model provides a foundation to investigate metastable cation compositions and kinetics of the phase transformations. Our investigations predict the existence of several Ni-rich phases that were, to date, unknown in the scientific literature. Our simulated phase diagrams at finite temperature show a very low solubility range of the prototype spinel phase. We find a partially disordered spinel-like phase with far greater solubility that is expected to show very different Li diffusivity compared to that of the prototype spinel structure.
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
39秒前
cvvvv发布了新的文献求助10
46秒前
cvvvv完成签到,获得积分10
1分钟前
中中中完成签到 ,获得积分10
2分钟前
imi完成签到 ,获得积分10
2分钟前
善良元芹完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Bond完成签到 ,获得积分10
3分钟前
波里舞完成签到 ,获得积分10
4分钟前
诚心的信封完成签到 ,获得积分10
4分钟前
morena应助顺顺采纳,获得10
4分钟前
沙海沉戈完成签到,获得积分0
4分钟前
Jemma31完成签到,获得积分10
5分钟前
有人应助科研通管家采纳,获得20
5分钟前
vinh完成签到,获得积分10
5分钟前
liu95完成签到 ,获得积分10
7分钟前
7分钟前
8分钟前
大熊完成签到 ,获得积分10
9分钟前
三跳完成签到 ,获得积分10
9分钟前
WZM完成签到 ,获得积分10
10分钟前
bwx完成签到,获得积分10
10分钟前
joe完成签到 ,获得积分0
10分钟前
11分钟前
有人应助科研通管家采纳,获得10
11分钟前
有人应助科研通管家采纳,获得10
11分钟前
有人应助科研通管家采纳,获得10
11分钟前
11分钟前
12分钟前
phz发布了新的文献求助20
12分钟前
aaliyah完成签到 ,获得积分10
12分钟前
有人应助科研通管家采纳,获得10
13分钟前
有人应助科研通管家采纳,获得10
13分钟前
13分钟前
郜南烟发布了新的文献求助10
13分钟前
英姑应助郜南烟采纳,获得10
13分钟前
欣喜的人龙完成签到 ,获得积分10
14分钟前
Bella完成签到 ,获得积分10
14分钟前
zzhui完成签到,获得积分10
15分钟前
纪外绣完成签到,获得积分10
15分钟前
有人应助科研通管家采纳,获得30
15分钟前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
叶剑英与华南分局档案史料 500
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3146771
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2798063
关于积分的说明 7826678
捐赠科研通 2454607
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1306394
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627708
版权声明 601527