為了改進鋰離子電池技術,人們必須探測和理解實際復合電極在工作條件下發生的微觀動態過程。初級顆粒和次級顆粒是電池陰極電極的結構構件。它們的動態不一致具有深遠但尚未被充分理解的影響。
在這項研究中,中南大學Feixiang Wu,普渡大學Kejie Zhao,阿貢國家實驗室Luxi Li,德克薩斯大學奧斯汀分校Yijin Liu結合操作相干多晶衍射和光學顯微鏡來檢查層狀氧化物陰極局部區域的化學動力學。
文章要點
1)研究結果不僅查明了亞顆粒水平上鋰(脫)嵌的異步性,而且還揭示了復雜的擴散動力學和反應模式,涉及各種局部過程,例如化學起始、反應前沿傳播、域平衡、顆粒變形和運動。
這些觀察結果為最先進的電池正極材料的活化和降解機制提供了新的線索。
參考文獻
Xue, Z., Sharma, N., Wu, F. et al. Asynchronous domain dynamics and equilibration in layered oxide battery cathode. Nat Commun 14, 8394 (2023).
DOI:10.1038/s41467-023-44222-x
https://doi.org/10.1038/s41467-023-44222-x