Kinetic Limitations in Single-Crystal High-Nickel Cathodes.
X-ray spectromicroscopy
high-nickel cathodes
kinetic limitations
lithium-ion batteries
single crystals
Journal
Angewandte Chemie (International ed. in English)
ISSN: 1521-3773
Titre abrégé: Angew Chem Int Ed Engl
Pays: Germany
ID NLM: 0370543
Informations de publication
Date de publication:
02 Aug 2021
02 Aug 2021
Historique:
revised:
04
11
2020
received:
21
09
2020
pubmed:
21
11
2020
medline:
21
11
2020
entrez:
20
11
2020
Statut:
ppublish
Résumé
High-nickel cathodes attract immense interest for use in lithium-ion batteries to boost Li-storage capacity while reducing cost. For overcoming the intergranular-cracking issue in polycrystals, single-crystals are considered an appealing alternative, but aggravating concerns on compromising the ionic transport and kinetic properties. We report here a quantitative assessment of redox reaction in single-crystal LiNi
Identifiants
pubmed: 33217148
doi: 10.1002/anie.202012773
doi:
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
17350-17355Subventions
Organisme : Office of Energy Efficiency and Renewable Energy
ID : DE-SC0012704
Informations de copyright
© 2020 Wiley-VCH GmbH.
Références
J. B. Goodenough, K. S. Park, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 1167-1176.
M. S. Whittingham, Chem. Rev. 2014, 114, 11414-11443.
A. Manthiram, Nat. Commun. 2020, 11, 1550.
W. D. Li, E. M. Erickson, A. Manthiram, Nat. Energy 2020, 5, 26-34.
W. D. Li, H. Y. Asl, Q. Xie, A. Manthiram, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 5097-5101.
S. E. Renfrew, B. D. McCloskey, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 17853-17860.
Y. D. Duan, L. Y. Yang, M. J. Zhang, Z. H. Chen, J. M. Bai, K. Amine, F. Pan, F. Wang, J. Mater. Chem. A 2019, 7, 513-519.
M. J. Zhang, X. B. Hu, M. F. Li, Y. D. Duan, L. Y. Yang, C. Yin, M. Y. Ge, X. H. Xiao, W. K. Lee, J. Y. P. Ko, K. Amine, Z. H. Chen, Y. M. Zhu, E. Dooryhee, J. M. Bai, F. Pan, F. Wang, Adv. Energy Mater. 2019, 9, 1901915.
D. W. Wang, R. H. Kou, Y. Ren, C. J. Sun, H. Zhao, M. J. Zhang, Y. Li, A. Huq, J. Y. P. Ko, F. Pan, Y. K. Sun, Y. Yang, K. Amine, J. M. Bai, Z. H. Chen, F. Wang, Adv. Mater. 2017, 29, 1606715.
P. F. Yan, J. M. Zheng, J. Liu, B. Q. Wang, X. P. Cheng, Y. F. Zhang, X. L. Sun, C. M. Wang, J. G. Zhang, Nat. Energy 2018, 3, 600-605.
Z. R. Xu, M. M. Rahman, L. Q. Mu, Y. J. Liu, F. Lin, J. Mater. Chem. A 2018, 6, 21859-21884.
H. H. Ryu, K. J. Park, C. S. Yoon, Y. K. Sun, Chem. Mater. 2018, 30, 1155-1163.
R. Jung, M. Metzger, F. Maglia, C. Stinner, H. A. Gasteiger, J. Electrochem. Soc. 2017, 164, A1361-A1377.
D. Streich, C. Erk, A. Gueguen, P. Muller, F. F. Chesneau, E. J. Berg, J. Phys. Chem. C 2017, 121, 13481-13486.
J. Li, A. R. Cameron, H. Y. Li, S. Glazier, D. J. Xiong, M. Chatzidakis, J. Allen, G. A. Botton, J. R. Dahn, J. Electrochem. Soc. 2017, 164, A1534-A1544.
G. N. Qian, Y. T. Zhang, L. S. Li, R. X. Zhang, J. M. Xu, Z. J. Cheng, S. J. Xie, H. Wang, Q. L. Rao, Y. S. He, Y. B. Shen, L. W. Chen, M. Tang, Z. F. Ma, Energy Storage Mater. 2020, 27, 140-149.
X. M. Fan, G. R. Hu, B. Zhang, X. Ou, J. F. Zhang, W. G. Zhao, H. P. Jia, L. F. Zou, P. Li, Y. Yang, Nano Energy 2020, 70, 104450.
H. Gao, J. Y. Cai, G. L. Xu, L. X. Lo, Y. Ren, X. B. Meng, K. Amine, Z. H. Chen, Chem. Mater. 2019, 31, 2723-2730.
H. Y. Li, J. Li, N. Zaker, N. Zhang, G. A. Botton, J. R. Dahn, J. Electrochem. Soc. 2019, 166, A1956-A1963.
H. Gao, Q. Wu, Y. X. Hu, J. P. Zheng, K. Amine, Z. H. Chen, J. Phys. Chem. Lett. 2018, 9, 5100-5104.
J. Kasnatscheew, M. Evertz, B. Streipert, R. Wagner, R. Klopsch, B. Vortmann, H. Hahn, S. Nowak, M. Amereller, A. C. Gentschev, P. Lamp, M. Winter, Phys. Chem. Chem. Phys. 2016, 18, 3956-3965.
H. Zhou, F. X. Xin, B. Pei, M. S. Whittingham, ACS Energy Lett. 2019, 4, 1902-1906.
A. Grenier, P. J. Reeves, H. Liu, I. D. Seymour, K. Marker, K. M. Wiaderek, P. J. Chupas, C. P. Grey, K. W. Chapman, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 7001-7011.
A. Rougier, C. Delmas, A. V. Chadwick, Solid State Commun. 1995, 94, 123-127.
W. R. A. H. Weppner, J. Electrochem. Soc. 1977, 124, 1569-1578.
A. Van der Ven, J. Bhattacharya, A. A. Belak, Acc. Chem. Res. 2013, 46, 1216-1225.
D. S. Coburn, E. Nazaretski, W. H. Xu, M. Y. Ge, C. Longo, H. J. Xu, K. Gofron, Z. J. Yin, H. H. Chen, Y. Hwu, W. K. Lee, Rev. Sci. Instrum. 2019, 90, 053701-053711.
M. Y. Ge, W. K. Lee, J. Synchrotron Radiat. 2020, 27, 567-575.
M. Y. Ge, D. S. Coburn, E. Nazaretski, W. H. Xu, K. Gofron, H. J. Xu, Z. J. Yin, W. K. Lee, Appl. Phys. Lett. 2018, 113, 083109.
A. Klein, P. Axmann, M. Wohlfahrt-Mehrens, J. Electrochem. Soc. 2016, 163, A1936-A1940.
P. F. Liu, R. Xu, Y. J. Liu, F. Lin, K. J. Zhao, J. Electrochem. Soc. 2020, 167, 040527.
B. Orvananos, H. C Yu, A. Abdellahi, R. Malik, C. P. Grey, G. Ceder, K. Thornton, J. Electrochem. Soc. 2015, 162, A965-A973.
N. C. Bartelt, Y. Y. Li, J. D. Sugar, K. Fenton, A. L. Kilcoyne, D. A. Shapiro, T. Tyliszczak, W. C. Chueh, F. El Gabaly, Phys. Rev. Appl. 2018, 10, 044056.