In Situ NMR Insights into the Electrochemical Reaction of Cu 3 P Electrodes in Lithium Batteries
العنوان: | In Situ NMR Insights into the Electrochemical Reaction of Cu 3 P Electrodes in Lithium Batteries |
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المؤلفون: | Fabrizia Poli, Michel Letellier, Jugeshwar S. Kshetrimayum, Alan Wong, Laure Monconduit |
المساهمون: | Centre de Recherche sur la Matière Divisée (CRMD), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Orléans (UO), Laboratoire Structure et Dynamique par Résonance Magnétique (LCF) (LSDRM), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Agrégats Moléculaires et Matériaux Inorganiques (LAMMI), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) |
المصدر: | Chemistry of Materials Chemistry of Materials, American Chemical Society, 2016, 28 (6), pp.1787-1793. ⟨10.1021/acs.chemmater.5b04802⟩ Chemistry of Materials, 2016, 28 (6), pp.1787-1793. ⟨10.1021/acs.chemmater.5b04802⟩ |
بيانات النشر: | HAL CCSD, 2016. |
سنة النشر: | 2016 |
مصطلحات موضوعية: | Materials science, General Chemical Engineering, Intercalation (chemistry), chemistry.chemical_element, Nanotechnology, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, Electrochemistry, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Metal, Materials Chemistry, NMR, in situ, Batteries, Phosphides, Electrochemical mechanism, Physics, Chemical shift, General Chemistry, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Lithium battery, 0104 chemical sciences, Characterization (materials science), chemistry, visual_art, Electrode, visual_art.visual_art_medium, Physical chemistry, Lithium, 0210 nano-technology |
الوصف: | This study reports a multinuclei in situ (real-time) NMR spectroscopic characterization of the electrochemical reactions of a negative Cu3P electrode toward lithium. Taking advantage of the different nuclear spin characteristics, we have obtained real-time P-31 and Li-7 NMR data for a comprehensive understanding of the electrochemical mechanism during the discharge and charge processes of a lithium battery. The large NMR chemical shift span of P-31 facilitates the observation of the chemical evolutions of different lithiated and delithiated LixCu3-xP phases, whereas the quadrupolar line features in Li-7 enable identification of asymmetric Li sites. These combined NMR data offer an unambiguous identification of four distinct LixCu3-xP phases, Cu3P, Li0.2Cu2.8P, Li2CuP, and. Li3P, and the characterization of their involvement in the electrochemical reactions. The NMR data led us to propose a delithiation process involving the intercalation of metallic Cu-0 atomic aggregates into the Li2CuP structure to form a Cu-0-Li2-xCu1-xP phase. This process might be responsible for the poor capacity retention in Cu3P lithium batteries when cycled to a low voltage. |
وصف الملف: | application/pdf |
اللغة: | English |
تدمد: | 0897-4756 1520-5002 |
DOI: | 10.1021/acs.chemmater.5b04802 |
URL الوصول: | https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=doi_dedup___::b5e91f5ae3ad4e6343d8277a08223797 https://hal-cea.archives-ouvertes.fr/cea-01301650 |
حقوق: | OPEN |
رقم الأكسشن: | edsair.doi.dedup.....b5e91f5ae3ad4e6343d8277a08223797 |
قاعدة البيانات: | OpenAIRE |
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