3D High-Resolution Chemical Characterization of Sputtered Li-Rich NMC811 Thin Films Using TOF-SIMS

二次离子质谱法 薄膜 化学 表征(材料科学) 溅射 阴极 锂(药物) 氧化物 化学状态 阳极 分析化学(期刊) 纳米技术 离子 化学工程 材料科学 X射线光电子能谱 电极 色谱法 物理化学 内分泌学 有机化学 工程类 医学
作者
Agnieszka Priebe,Abdessalem Aribia,Jordi Sastre,Yaroslav E. Romanyuk,Johann Michler
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
被引量:3
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.2c03780
摘要

Massive demand for Li-ion batteries stimulates the research of new materials such as high-capacity cathodes, metal anodes, and solid electrolytes, which should ultimately lead to new generations of batteries such as all-solid-state batteries. Such material discovery often requires knowledge on lithium's content and local distribution in complex Li-containing systems, which is a challenging analytical task. The state-of-the-art time-of-flight secondary-ion mass spectrometry (TOF-SIMS) is one of the few chemical analysis techniques allowing for parallel detection of all sample components and representing their distributions in 3D with nanoscale resolution. In this work, we explore the outstanding potential of TOF-SIMS for comprehensive chemical and nano-/micro-structural characterization of novel Li-rich nickel manganese cobalt oxide thin films, which are potential cathode materials for the future generation batteries. Off-stoichiometric thin films of Li- and Ni-rich layered oxide with the composition of LixNi0.8Mn0.1Co0.1O2 (LR-NMC811, x > 1) were deposited using reactive magnetron sputtering. Such thin films do not contain any conductive additives or binders and therefore serve as model 2D systems to investigate compositional fluctuations, surface and interface phenomena, and their aging. TOF-SIMS revealed the presence of 400 ± 100 nm overlithiated grains and 100 ± 30 nm nanoparticles with an increased 7Li16O+ ion content in the buried part of LR-NMC811. The Li-rich agglomerates could potentially serve as Li reservoirs for compensating Li losses during cathode fabrication and cell operation. Interestingly, these sub-micron structures decomposed in time upon exposure to ambient conditions for 30 days.
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
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
1秒前
叶轻寒发布了新的文献求助10
1秒前
Willing完成签到,获得积分10
1秒前
Chen发布了新的文献求助10
2秒前
大模型应助tanglu采纳,获得10
2秒前
linlin应助小树苗采纳,获得10
3秒前
Mynamezyl完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
LC应助七七八八采纳,获得50
6秒前
97发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
FIN应助迪迪采纳,获得10
11秒前
研友_Z3342Z完成签到,获得积分10
11秒前
abc发布了新的文献求助10
11秒前
zzf发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
liuarise发布了新的文献求助10
12秒前
无心的身影完成签到,获得积分10
13秒前
落寞臻发布了新的文献求助10
15秒前
YHY完成签到,获得积分10
16秒前
彭于晏应助科研白小白采纳,获得10
16秒前
我是老大应助陈陈陈采纳,获得10
16秒前
小胡发布了新的文献求助10
17秒前
YORLAN完成签到 ,获得积分10
19秒前
不过尔尔完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
请叫我风吹麦浪完成签到,获得积分0
22秒前
母单花完成签到 ,获得积分10
24秒前
liuarise完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
26秒前
FashionBoy应助东华采纳,获得10
26秒前
胖鲤鱼完成签到,获得积分10
27秒前
李所当然发布了新的文献求助10
29秒前
ChenNN完成签到,获得积分20
29秒前
科研通AI2S应助独特一刀采纳,获得10
29秒前
hyhyhyhy发布了新的文献求助10
30秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Востребованный временем 2500
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 600
海南省蛇咬伤流行病学特征与预后影响因素分析 500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 500
ランス多機能化技術による溶鋼脱ガス処理の高効率化の研究 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 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3461433
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3055090
关于积分的说明 9046471
捐赠科研通 2745000
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1505827
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 695897
邀请新用户注册赠送积分活动 695293