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2025 article

Probing the Effect of Electrode Thermodynamics on Reaction Heterogeneity in Thick Battery Electrodes

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

Le résumé fourni par la source

Abstract Thick electrodes present a viable strategy for enhancing energy density and reducing manufacturing costs of lithium‐ion batteries. However, reaction heterogeneity during cycling compromises their rate capability and cycle life. While this nonuniformity is commonly attributed to sluggish charge transport, it is demonstrated here that the thermodynamic properties of the electrode material play an equally critical role. Through combined X‐ray fluorescence microscopy and absorption near‐edge structure spectroscopy, reaction distributions in LiFePO4 (LFP) and LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2 (NMC) thick electrodes with matched porosity and tortuosity are compared. LFP electrodes develop pronounced depth‐oriented state‐of‐charge (SOC) gradients that worsen with increasing discharge rates, whereas NMC maintains much more uniform SOC distributions under such conditions. This difference originates from their distinct SOC dependence of equilibrium potentials and is quantifiable through a dimensionless “reaction uniformity” number. Intriguingly, LFP thick electrodes also exhibit lateral SOC variations that strengthen during slow discharge. The enhanced reaction uniformity in NMC correlates with better active material utilization and slower capacity fade than LFP, highlighting electrode thermodynamics as a key design consideration for thick electrodes.

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 ; titre concordant.

Titre Crossref
Probing the Effect of Electrode Thermodynamics on Reaction Heterogeneity in Thick Battery Electrodes
Date Crossref
06/06/2025
Éditeur
Wiley
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.

Les institutions déclarées

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