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Li離子電池在高電勢進行循環(huán)工作的過程通常面臨嚴(yán)重的容量損失問題。容量損失的一個主要原因是由于過渡金屬物種從電極活性材料溶解，并且離子在電解液中發(fā)生遷移，以及固體電解質(zhì)沉淀界面在陽極沉淀等問題導(dǎo)致。

人們雖然對于陰極活性物種的過渡金屬氧化態(tài)以及其在陽極沉淀的現(xiàn)象進行深入研究，但是但是對于過渡金屬離子溶解于電解液的現(xiàn)象并未充分研究。

有鑒于此，羅得島大學(xué)Brett Lucht、Dugan Hayes等報道研究四種陰極活性物質(zhì)在正常電壓或者更高電壓進行循環(huán)時，過渡金屬物種的氧化態(tài)變化。

主要內(nèi)容

（1）

通過XAS光譜表征方法研究LiMn₂O₄ (LMO)、LiNi_0.5Mn_1.5O₄ (LNMO)、LiNi_0.8Mn_0.1Co_0.1O₂ (NMC811)、x Li₂MnO₃*(1-x)LiNa_aMn_bCo_cO₂ (LMRNMC, a+b+c=1)四種陰極活性物種在正常電壓或者高電壓過程的電池循環(huán)過程中的溶解，測試溶液中Mn和Ni的氧化態(tài)變化規(guī)律。

（2）

通過ICP-MS測試表征，說明陽極沉淀的過渡金屬離子濃度。研究發(fā)現(xiàn)，過渡金屬離子溶解到電解液中，但是Mn和Ni的氧化態(tài)與陰極材料有關(guān)，氧化態(tài)與電池循環(huán)的電極電勢無關(guān)。

參考文獻(xiàn)

Leah Rynearson, Cali Antolini, Chamithri Jayawardana, Munaiah Yeddala, Dugan Hayes, Brett Lucht, Speciation of Transition Metal Dissolution in Electrolyte from Common Cathode Materials, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202317109

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202317109