已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Redox Mechanisms and Migration Tendencies in Earth-Abundant 0.7Li2MnO3·0.3LiFeO2 Cathodes: Coupling Spin-Resolved X-ray Absorption Near Edge and X-ray Absorption Fine Structure Spectroscopies

氧烷 扩展X射线吸收精细结构 氧化态 八面体 X射线吸收光谱法 氧化还原 锂(药物) 吸收(声学) X射线吸收精细结构 阴极 过渡金属 化学 材料科学 结晶学 吸收光谱法 分析化学(期刊) 无机化学 金属 光谱学 晶体结构 物理化学 冶金 物理 光学 催化作用 复合材料 内分泌学 医学 量子力学 生物化学 色谱法
作者
Chun Yuen Kwok,Subhadip Mallick,Christopher J. Pollock,Arturo Gutierrez,Marm Dixit,Jason R. Croy,Mahalingam Balasubramanian
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.3c02111
摘要

We report the use of iron 1s3p resonant X-ray emission processes to conduct spin-selective, high-energy resolution fluorescence detected X-ray absorption near-edge spectroscopy (HERFD-XANES) on an iron-containing, lithium- and manganese-rich, fully earth-abundant cathode material, Li1.3Mn0.5Fe0.2O2 (0.7Li2MnO3·0.3LiFeO2). Coupling this technique with conventional Mn K-edge XANES and detailed extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) analysis from both the Mn and Fe vantage points, we gain fundamental insights into the redox processes and migration tendencies of transition metals in this cathode material at the bulk level. We show that during the first charge, Fe3+ undergoes oxidation to form Fe4+ prior to the activation plateau. Toward the end of activation, a significant fraction of the iron is present as tetrahedral Fe3+. This observation reveals that iron migration from octahedral to tetrahedral sites and iron reduction are initiated during activation. Upon first discharge from the activated state, a continuous and overlapping reduction of both Fe and Mn is observed, with Fe largely restored back as an octahedrally coordinated Fe3+. The manganese local environment gradually changes to a distorted cooperative Jahn–Teller Mn3+ structure during discharge, with the clear presence of two Mn–O as well as two Mn–Mn correlation distances at 2.0 V. The significant reduction of manganese in the very first discharge is distinctly different from that seen in typical nickel-based lithium-manganese-rich materials but is similar to that observed for pure Li2MnO3. These findings shed light on key structure–property correlations in the cathode material and point to a causative relationship between the redox mechanisms as well as structural changes endured by the material and relatively poor performance during extended electrochemical cycling.

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
天天快乐应助小c采纳,获得20
刚刚
刚刚
午夜咖啡香完成签到,获得积分10
1秒前
香蕉觅云应助明亮灭绝采纳,获得10
2秒前
ke888发布了新的文献求助30
4秒前
Criminology34应助shuliu采纳,获得20
4秒前
lalalalala发布了新的文献求助10
4秒前
思路三发布了新的文献求助10
4秒前
叛逆黑洞完成签到 ,获得积分10
8秒前
火星上的摩托完成签到 ,获得积分10
8秒前
Zyq1231发布了新的文献求助10
9秒前
活泼的乐枫完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
烟花应助重要灵寒采纳,获得10
13秒前
yue完成签到 ,获得积分10
13秒前
笨笨念文完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
可爱的函函应助zzzdx采纳,获得10
15秒前
zoequest完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
17秒前
18秒前
fish1998发布了新的文献求助10
18秒前
明亮灭绝发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
wrong发布了新的文献求助10
20秒前
段dwh发布了新的文献求助10
21秒前
gugu发布了新的文献求助10
21秒前
YL发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
23秒前
希希完成签到 ,获得积分10
23秒前
情怀应助蓝雁采纳,获得10
24秒前
sevenlalala完成签到,获得积分10
25秒前
rr完成签到,获得积分20
25秒前
gs完成签到,获得积分10
26秒前
blossom发布了新的文献求助10
26秒前
rr发布了新的文献求助10
29秒前
XSY完成签到,获得积分20
29秒前
大模型应助明亮灭绝采纳,获得10
29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 Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
Electron Energy Loss Spectroscopy 1500
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 5779070
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5645586
关于积分的说明 15451137
捐赠科研通 4910574
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2642735
邀请新用户注册赠送积分活动 1590426
关于科研通互助平台的介绍 1544793