利用原位TEM追踪LiMn2O4的扩散控制嵌锂反应
材料科学
2020-02-13 v1
摘要
尖晶石锰酸锂(LixMn2O4)被用作电池正极中的活性材料。它是一种相对廉价且环境友好的材料,但在使用过程中会出现容量衰减。容量损失通常归因于商业电极中所用微米级颗粒表面因过电位而形成了四方相(x > 1)。在本研究中,我们利用衍射、高分辨以及谱学,在透射电子显微镜(TEM)中原位进行电化学嵌锂(放电),以探究四方相形成的机制。我们观察到立方尖晶石(x = 1)与四方相(x = 2)之间存在着在锂扩散控制下移动的尖锐界面。四方相以复杂的纳米孪晶微结构形式形成,推测是为了缓解嵌锂过程中因膨胀而产生的应力。我们提出,该孪晶微结构稳定了四方相,从而加剧了深度放电时的容量损失。
引用
@article{arxiv.2002.04843,
title = {Tracking the diffusion-controlled lithiation reaction of LiMn2O4 by in-situ TEM},
author = {Torben Erichsen and Björn Pfeiffer and Vladimir Roddatis and Cynthia A. Volkert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.04843},
year = {2020}
}
备注
31 pages, 7 figures plus additional SI, submitted to ACS Nano