Revealing the origin of high-thermal-stability of single-crystal Ni-rich cathodes toward higher-safety batteries

材料科学 热失控 阴极 热稳定性 氧气 锂(药物) 微晶 扩散 电池(电) 相(物质) 化学工程 热的 冶金 热力学 物理化学 化学 医学 功率(物理) 物理 有机化学 工程类 内分泌学
作者
Yijun Song,Wei Xing,Bingyu Li,Lin Geng,Jitong Yan,Dingding Zhu,Jin Zhou,Jin Zhou,Zifeng Yan,Qingzhong Xue,Yongfu Tang,Wei Xing
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:116: 108846-108846 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2023.108846
摘要

The poor thermal stability of Ni-rich cathode materials, resulting in thermal runaway of the battery, is a major safety threat to the development of lithium-ion batteries. However, the thermal degradation mechanism that determines thermal stability, especially for the promising single-crystal (SC) Ni-rich cathode material, has not been elucidated. More importantly, this is indeed a fundamental issue. Herein, via a series of in-situ/ex-situ probing technologies, the thermal degradation of SC Ni-rich material is elaborately diagnosed from surface to bulk phase and compared with polycrystalline (PC) Ni-rich material. A comprehensive oxygen release kinetic model including oxygen diffusion distance, mechanical stress and temperature is presented. This model reveals that the SC Ni-rich material exhibits a stable depth-dependent gradient oxygen release kinetics, while the PC Ni-rich material exhibits an accelerated oxygen release kinetics by grain boundaries, which reveals the origin of the high-thermal-stability of SC Ni-rich cathodes. This work highlights the importance of suppressing oxygen release kinetics (e.g., increase oxygen diffusion distance, increase mechanical stress) to improve thermal stability, facilitating the development of safer lithium-ion batteries based on Ni-rich 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
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
西米完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
疯子发布了新的文献求助10
3秒前
北风语完成签到 ,获得积分10
3秒前
伊萨卡完成签到 ,获得积分10
4秒前
jinwaii完成签到,获得积分10
5秒前
浮世天堂发布了新的文献求助10
5秒前
tracywan发布了新的文献求助10
5秒前
转山转水转出了自我完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
二宝发布了新的文献求助10
7秒前
小垃圾发布了新的文献求助10
7秒前
9秒前
Zhang发布了新的文献求助10
9秒前
stone完成签到,获得积分10
9秒前
汉堡包应助kwan采纳,获得10
10秒前
李爱国应助火星上的雨柏采纳,获得10
10秒前
内向苠发布了新的文献求助50
10秒前
帅气夏兰发布了新的文献求助10
11秒前
子车雁开完成签到,获得积分10
11秒前
研友_851KE8发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
AAA完成签到,获得积分10
12秒前
默默曼冬完成签到,获得积分10
16秒前
所所应助年轻寒蕾采纳,获得10
16秒前
Zr完成签到,获得积分10
16秒前
AAA发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
李爱国应助阿健采纳,获得10
18秒前
曌毓发布了新的文献求助20
18秒前
钱多多应助可可豆采纳,获得200
19秒前
20秒前
兜zi完成签到,获得积分10
21秒前
元复天发布了新的文献求助10
21秒前
知性的钢笔完成签到,获得积分10
23秒前
wu完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
24秒前
高分求助中
Evolution 2001
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
数学建模与数学规划:方法、案例及编程实战(Python+COPT/Gurobi实现),ISBN:9787121487170 800
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 670
Decision Theory 600
大平正芳: 「戦後保守」とは何か 550
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 2990987
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2651536
关于积分的说明 7168275
捐赠科研通 2286520
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1211847
版权声明 592549
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 591711