Evolution and Migration of Lithium-Deficient Phases during Electrochemical Delithiation of Large Single Crystals of LiFePO4

拉曼光谱 扩散 材料科学 相(物质) 锂(药物) 电化学 热扩散率 空位缺陷 分析化学(期刊) 电池(电) 化学物理 电极 化学工程 结晶学 热力学 化学 物理化学 光学 工程类 医学 物理 有机化学 色谱法 内分泌学 功率(物理)
作者
Toshiro Yamanaka,Taketoshi Minato,Kenichi Okazaki,Takeshi Abe,Koji Nishio,Zempachi Ogumi
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:1 (3): 1140-1145 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acsaem.7b00246
摘要

In a lithium ion battery, lithiation and delithiation of active materials occur during charging and discharging, and diffusion of Li (or Li vacancy) and related phase transformation in the active material greatly affect battery performance. Evolution and migration of Li-deficient phases at surfaces of single crystals of LiFePO4 (2 × 3 × 6 mm in size) during electrochemical delithiation were studied by using Raman microscopy and in situ wide-view scanning Raman spectroscopy. Domains of phases with Li vacancies (LV phases) of a few micrometers or less in sizes formed in the LiFePO4 (LFP) phase during delithiation at a low potential of 4 V vs Li/Li+, and LV phases migrated at a rate corresponding to Li diffusivity of 3 × 10–9 cm2/s. In contrast, at a high potential of 4.5 V, an FePO4 (FP) phase grew in addition to the LV phase, and the rates of growth of the FP phase and migration of LV phases were characterized by quite different Li diffusivities of 1.4 × 10–11 cm2/s and close to 10–7 cm2/s, respectively. The very different rates suggest mechanisms for diffusion strongly coupled to phase mixing/separation kinetics depending on the concentration of Li, which provides implications for the development of superior active materials for high-performance batteries. Such phenomena probably extend to other phase-separating battery materials. This work demonstrates a unique method for in situ observation of phases with dilute vacancies and their large-scale migration.
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
1秒前
习月阳完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
WINK发布了新的文献求助10
3秒前
zjj1314发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
而发的发布了新的文献求助10
3秒前
三三得九完成签到 ,获得积分10
3秒前
神勇砖家完成签到 ,获得积分10
3秒前
大白牛发布了新的文献求助10
4秒前
明月清风完成签到,获得积分10
5秒前
zk完成签到,获得积分20
5秒前
Marcus完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
何之柔发布了新的文献求助10
6秒前
酒香酿奶绿完成签到,获得积分10
7秒前
领导范儿应助1459采纳,获得10
7秒前
Aaron发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
10秒前
10秒前
orixero应助KY2022采纳,获得10
10秒前
11秒前
NexusExplorer应助岚婘采纳,获得10
12秒前
12秒前
852应助lvlwyalways采纳,获得10
13秒前
田様应助平常的三问采纳,获得50
13秒前
12345完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
淡淡乐巧发布了新的文献求助10
14秒前
sia完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
善学以致用应助疯狂的鱼采纳,获得10
15秒前
xww发布了新的文献求助10
15秒前
tianzml0应助皓轩采纳,获得10
16秒前
16秒前
soso发布了新的文献求助10
17秒前
优秀瑞完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
【本贴是提醒信息,请勿应助】请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
Evolution 4000
좌파는 어떻게 좌파가 됐나:한국 급진노동운동의 형성과 궤적 2500
Sustainability in Tides Chemistry 1500
La Chine révolutionnaire d'aujourd'hui / Van Min, Kang Hsin 1000
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
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 3037169
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2696126
关于积分的说明 7355236
捐赠科研通 2337975
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1237439
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 602481
版权声明 595006