Fundamental interplay between anionic/cationic redox governing the kinetics and thermodynamics of lithium-rich cathodes
Centre National de la Recherche Scientifique · Collège de France · +9 more institutions
Abstract
Reversible anionic redox has rejuvenated the search for high-capacity lithium-ion battery cathodes. Real-world success necessitates the holistic mastering of this electrochemistry's kinetics, thermodynamics, and stability. Here we prove oxygen redox reactivity in the archetypical lithium- and manganese-rich layered cathodes through bulk-sensitive synchrotron-based spectroscopies, and elucidate their complete anionic/cationic charge-compensation mechanism. Furthermore, via various electroanalytical methods, we answer how the anionic/cationic interplay governs application-wise important issues-namely sluggish kinetics, large hysteresis, and voltage fade-that afflict these promising cathodes despite widespread…
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Authors
6- GAGaurav AssatCorresponding
Centre National de la Recherche Scientifique, Collège de France, Sorbonne Université, Réseau sur le Stockage Electrochimique de l'énergie, Chimie du Solide et Energie, Institut Parisien de Chimie Moléculaire, Université de Picardie Jules Verne
- DFDominique Foix
Centre National de la Recherche Scientifique, Université de Pau et des Pays de l'Adour, Réseau sur le Stockage Electrochimique de l'énergie, Institut des Sciences Analytiques et de Physico-Chimie pour l'Environnement et les Matériaux, Université de Picardie Jules Verne
- CDCharles Delacourt
Centre National de la Recherche Scientifique, Réseau sur le Stockage Electrochimique de l'énergie, Laboratoire de Réactivité et Chimie des Solides, Université de Picardie Jules Verne
- AIAntonella Iadecola
Centre National de la Recherche Scientifique, Réseau sur le Stockage Electrochimique de l'énergie, Université de Picardie Jules Verne
- RDRémi Dedryvère
Centre National de la Recherche Scientifique, Université de Pau et des Pays de l'Adour, Réseau sur le Stockage Electrochimique de l'énergie, Institut des Sciences Analytiques et de Physico-Chimie pour l'Environnement et les Matériaux, Université de Picardie Jules Verne
Topics & keywords
- Cationic polymerization
- Kinetics
- Redox
- Lithium (medication)
- Chemistry
- Thermodynamics
- Materials science
- Chemical engineering
- Affordable and clean energy