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2022 article

Direct Imaging of the Structural and Morphological Evolution of Epitaxial LiCoO2 Films during Charge and Overcharge

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1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

The capacity decay of layered cathodes in high-voltage applications underscores the need to utilize accurate and precise techniques to understand the underlying mechanisms. Here, we use well-defined epitaxial LiCoO 2 (LCO) films on SrRuO 3 /SrTiO 3 (SRO/STO) with controlled orientations and defect structures along with in situ electrochemical atomic force microscopy to probe the structural and morphological evolutions during the charge and overcharge processes. We quantitatively show the morphological changes in both the reversible delithiation regime and the irreversible over-delithiation regime and correlate the overall electrochemical behaviors to atomic scale defect evolutions in the films. We also observe a significantly lower charging capacity for LCO/SRO/STO(111) compared to that of LCO/SRO/STO(001) films of the same thickness, which is ascribed to different types of atomic scale defects formed during the film growth process. Our high-resolution scanning transmission electron microscopy (STEM) and electron energy loss spectroscopy (EELS) studies reveal that the antiphase boundaries in LCO/SRO/STO(111) act as viable channels for Li migration but are more susceptible to irreversible phase transitions, which then block subsequent Li diffusion. The failure mechanisms developed here may provide insight into the design of future cathode materials.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé, mais le titre doit être comparé manuellement.

Titre Crossref
Direct Imaging of the Structural and Morphological Evolution of Epitaxial LiCoO<sub>2</sub> Films during Charge and Overcharge
Date Crossref
12/09/2022
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Oregon State University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Pacific Northwest National Laboratory Physical and Computational Sciences Directorate pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Argonne National Laboratory Advanced Photon Source pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • School of Chemical pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Oregon State University, Physical and Computational Sciences Directorate — Pacific Northwest National Laboratory et Advanced Photon Source — Argonne National Laboratory, avec 1 autre affiliation.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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