Degradation Mechanisms and Mitigation Strategies of Nickel-Rich NMC-Based Lithium-Ion Batteries
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The demand for lithium-ion batteries (LIBs) with high mass-specific capacities, high rate capabilities and long-term cyclabilities is driving the research and development of LIBs with nickel-rich NMC (LiNi x Mn y Co 1− x − y O 2 , $$x \geqslant 0.5$$ x ⩾ 0.5 ) cathodes and graphite (Li x C 6 ) anodes. Based on this, this review will summarize recently reported and widely recognized studies of the degradation mechanisms of Ni-rich NMC cathodes and graphite anodes. And with a broad collection of proposed mechanisms on both atomic and micrometer scales, this review can supplement previous degradation studies of Ni-rich NMC batteries. In addition, this review will categorize advanced mitigation strategies for both electrodes based on different modifications in which Ni-rich NMC cathode improvement strategies involve dopants, gradient layers, surface coatings, carbon matrixes and advanced synthesis methods, whereas graphite anode improvement strategies involve surface coatings, charge/discharge protocols and electrolyte volume estimations. Electrolyte components that can facilitate the stabilization of anodic solid electrolyte interfaces are also reviewed, and trade-offs between modification techniques as well as controversies are discussed for a deeper understanding of the mitigation strategies of Ni-rich NMC/graphite LIBs. Furthermore, this review will present various physical and electrochemical diagnostic tools that are vital in the elucidation of degradation mechanisms during operation to supplement future degradation studies. Finally, this review will summarize current research focuses and propose future research directions. Graphic Abstract The demand for lithium-ion batteries (LIBs) with high mass specific capacities, high rate capabilities and longterm cyclabilities is driving the research and development of LIBs with nickel-rich NMC (LiNi x Mn y Co 1− x − y O 2 , x ≥ 0.5) cathodes and graphite (Li x C 6 ) anodes. Based on this, this review will summarize recently reported and widely recognized studies of the degradation mechanisms of Ni-rich NMC cathodes and graphite anodes. And with a broad collection of proposed mechanisms on both atomic and micrometer scales, this review can supplement previous degradation studies of Ni-rich NMC batteries. In addition, this review will categorize advanced mitigation strategies for both electrodes based on different modifications in which Ni-rich NMC cathode improvement strategies involve dopants, gradient layers, surface coatings, carbon matrixes and advanced synthesis methods, whereas graphite anode improvement strategies involve surface coatings, charge/discharge protocols and electrolyte volume estimations. Electrolyte components that can facilitate the stabilization of anodic solid-electrolyte interfaces (SEIs) are also reviewed and tradeoffs between modification techniques as well as controversies are discussed for a deeper understanding of the mitigation strategies of Ni-rich NMC/graphite LIBs. Furthermore, this review will present various physical and electrochemical diagnostic tools that are vital in the elucidation of degradation mechanisms during operation to supplement future degradation studies. Finally, this review will summarize current research focuses and propose future research directions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».