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Li_1.2Ni_0.13Co_0.13Mn_0.54O₂氧化還原電極比過渡金屬氧化物具有更高的能量密度，但是Li_1.2Ni_0.13Co_0.13Mn_0.54O₂通常表現(xiàn)非?？焖俚碾妷核p，在電池的循環(huán)過程中放電電壓持續(xù)性的減少。最近的相關(guān)研究結(jié)果顯示在第一次充電過程中結(jié)構(gòu)內(nèi)的O^2-能夠氧化生成O₂限域在材料的納米空隙，并且在隨后的放電過程中重新還原為O^2-。

有鑒于此，牛津大學Peter G. Bruce、Robert A. House等報道發(fā)現(xiàn)O^2-/O₂氧化還原的可逆性以及O₂損失是導致電池循環(huán)容量減少的主要原因。

本文要點

（1）

在電池循環(huán)過程中，能夠捕獲O₂的密閉孔隙變大，這導致更多的捕獲O₂無法表現(xiàn)電化學活性。孔隙的尺寸和孔隙的濃度的變化導致顆粒破裂，因此顆粒表面的孔隙打開并釋放O₂。

（2）

這項研究說明熱力學驅(qū)動力生成O₂是導致過渡金屬移動、性能孔隙、 Li_1.2Ni_0.13Co_0.13Mn_0.54O₂氧化還原電極的電壓逐步降低的原因。

參考文獻

Marie, JJ., House, R.A., Rees, G.J. et al. Trapped O₂ and the origin of voltage fade in layered Li-rich cathodes. Nat. Mater. (2024)

DOI: 10.1038/s41563-024-01833-z
https://www.nature.com/articles/s41563-024-01833-z