Mn Ion Dissolution Mechanism for Lithium-Ion Battery with LiMn2O4 Cathode: In Situ Ultraviolet–Visible Spectroscopy and Ab Initio Molecular Dynamics Simulations

电解质 离子 锂(药物) 阴极 溶解 材料科学 光谱学 电池(电) 化学 无机化学 从头算 化学物理 物理化学 电极 物理 热力学 医学 有机化学 量子力学 内分泌学 功率(物理)
作者
Ge Zhou,Xiaorui Sun,Qing-Hao Li,Xuelong Wang,Jienan Zhang,Wanli Yang,Xiqian Yu,Ruijuan Xiao,Hong Li
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:11 (8): 3051-3057 被引量:79
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.0c00936
摘要

The dissolution of transition-metal (TM) cations into a liquid electrolyte from cathode material, such as Mn ion dissolution from LiMn2O4 (LMO), is detrimental to the cycling performance of Li-ion batteries (LIBs). Though much attention has been paid to this issue, the behavior of Mn dissolution has not been clearly revealed. In this work, by using a refined in situ ultraviolet-visible (UV-vis) spectroscopy technique, we monitored the concentration changes of dissolved Mn ions in liquid electrolyte from LMO at different state of charge (SOC), confirming the maximum dissolution concentration and rate at 4.3 V charged state and Mn2+ as the main species in the electrolyte. Through ab initio molecular dynamics (AIMD) simulations, we revealed that the Mn dissolution process is highly related to surface structure evolution, solvent decomposition, and lithium salt. These results will contribute to understanding TM dissolution mechanisms at working conditions as well as the design of stable cathodes.
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
JaneChen发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
KKKKKKK发布了新的文献求助100
1秒前
1秒前
Dr_zsc完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
fossil完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
研友_Y59785应助积极的沂采纳,获得10
4秒前
balabala发布了新的文献求助10
5秒前
cqnuly发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
Dr_zsc发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
金米面发布了新的文献求助10
6秒前
pluto应助heiniu采纳,获得10
12秒前
12秒前
畅快慕蕊发布了新的文献求助10
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
李健的小迷弟应助kgf采纳,获得10
15秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
领导范儿应助JaneChen采纳,获得10
16秒前
16秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
yiyi发布了新的文献求助30
17秒前
17秒前
善学以致用应助lqy采纳,获得10
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
烟花应助陈cxz采纳,获得10
17秒前
hanye完成签到 ,获得积分10
18秒前
小蘑菇应助zxh采纳,获得10
18秒前
Adon完成签到,获得积分10
20秒前
畅快慕蕊完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 310
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 3979628
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3523569
关于积分的说明 11218108
捐赠科研通 3261093
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800402
邀请新用户注册赠送积分活动 879099
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807163