SNU CBE

Revealing the Nanoscopic Corrosive Degradation Mechanism of Nickel-Rich Layered Oxide Cathodes at Low State-of-Charge Levels: Corrosion Cracking and Pitting

2024 · ACS Nano

저자

Suyeon Lee, Gawon Song, Byunghyun Yun, Tae-Hun Kim, Seung Hyun Choi, Hanseul Kim, Sung Wook Doo, 이규태 (Kyu Tae Lee)

연구주제

Advancements in Battery Materials · Advanced Battery Technologies Research · Advanced Battery Materials and Technologies

NTIS 과학기술표준분류

가장 가까운 분류(전기/전자 > 전지 > 이차전지)가 화학·화공 범위 밖이다. 배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩.

AI 연구 키워드·방법

cathode corrosion 리튬이온전지 하이니켈 층상 산화물 양극 stress corrosion cracking

키워드 (OpenAlex)

Ni-rich layered oxides cathode materials lithium-ion batteries chemical corrosion stress corrosion cracking pitting corrosion intergranular fracture microcracks

초록

Ni-rich layered oxides have received significant attention as promising cathode materials for Li-ion batteries due to their high reversible capacity. However, intergranular and intragranular cracks form at high state-of-charge (SOC) levels exceeding 4.2 V (vs. Li/Li + ), representing a prominent failure mechanism of Ni-rich layered oxides. The nanoscale crack formation at high SOC levels is attributed to a significant volume change resulting from a phase transition between the H2 and H3 phases. Herein, in contrast to the electrochemical crack formation at high SOC levels, another mechanism of chemical crack and pit formation on a nanoscale is directly evidenced in fully lithiated Ni-rich layered oxides (low SOC levels). This mechanism is associated with intergranular stress corrosion cracking, driven by chemical corrosion at elevated temperatures. The nanoscopic chemical corrosion behavi…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
2024고에너지 밀도 수계 이차전지를 위한 Mn2+/Mn4+ 반응 제어 및 전해질 기술 개발과학기술정보통신부나노소재기술개발서울대학범위 밖
2024차세대 이차전지 핵심 요소 기술 개발과학기술정보통신부집단연구지원서울대학범위 밖
2024방사광가속기공동이용연구지원사업과학기술정보통신부방사광가속기공동이용연구지원포항공과대학범위 밖
2024황화물계 전고체 전지용 고강도 내부식 경량형 집전체 소재 기술 개발산업통상자원부소재부품기술개발(주)프렘투범위 밖

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교수 1

이규태

연구주제 1

Advancements in Battery Materials

키워드 2

리튬이온전지 · 하이니켈 층상 산화물 양극