高鎳層狀氧化物陰極（>90% Ni）的氣體析出是其實際應用的主要問題。在高充電狀態（SOC）下產生的氣體物質會惡化電池的整體安全性，如CO2、O2和CO，因為電池內的壓力積聚會導致電池破裂。由于這些氣體是在陰極退化過程中產生的，跟蹤氣體的形成對診斷陰極故障至關重要。近日，得克薩斯大學Arumugam Manthiram綜述研究了鋰基電池中高鎳層狀氧化物陰極析氣的影響因素。
本文要點：
1) 在線電化學質譜（OEMS）是一種研究高壓充電過程中陰極氣體析出的有效原位技術。基于OEMS結果，作者介紹了影響氣體析出的各種因素，重點是導致氣體析出的條件，并特別強調了活性氧的形成以及隨后與電解質的化學反應。
2) 此外，作者重點介紹了抑制氣體析出的策略，如電解質、成分調整和表面涂層。該工作提供了緩解陰極退化和氣體析出的關鍵見解，以指導更安全、高能電池的開發。
Richard Sim and Arumugam Manthiram Factors Influencing Gas Evolution from High-Nickel Layered Oxide Cathodes in Lithium-Based Batteries Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202303985
https://doi.org/10.1002/aenm.202303985
