Elektrochemische Oxidation von Lithiumcarbonat generiert Singulett‐Sauerstoff
Abstract
Abstract Feste Alkalicarbonate sind universelle Bestandteile von Passivierungsschichten an Materialien für Interkalationsbatterien, übliche Nebenprodukte in Metall‐O 2 ‐Batterien, und es wird angenommen, dass sie sich reversibel in Metall‐O 2 /CO 2 ‐Zellen bilden und zersetzen. In all diesen Kathoden zersetzt sich Li 2 CO 3 zu CO 2 , sobald es Spannungen >3.8 V vs. Li/Li + ausgesetzt wird. Beachtenswert ist, dass keine O 2 ‐Entwicklung detektiert wird, wie gemäß der Zersetzungsreaktion 2 Li 2 CO 3 → 4 Li + + 4 e − + 2 CO 2 + O 2 zu erwarten wäre. Deswegen war der Verbleib eines der O‐Atome ungeklärt und wurde nicht identifizierten parasitären Reaktionen zugerechnet. Hier zeigen wir, dass hochreaktiver Singulett‐Sauerstoff ( 1 O 2 ) bei der Oxidation von Li 2 CO 3 in einem aprotischen Elektrolyten gebildet und daher nicht als O 2 freigesetzt wird. Diese Ergebnisse haben weitreichende Auswirkungen auf die langfristige Zyklisierbarkeit von Batterien: sie untermauern die Wichtigkeit, 1 O 2 in Metall‐O 2 ‐Batterien zu verhindern, stellen die Möglichkeit einer reversiblen Metall‐O 2 /CO 2 ‐Batterie basierend auf einem Carbonat‐Entladeprodukt in Frage und helfen, Grenzflächenreaktivität von Übergangsmetallkathoden mit Li 2 CO 3 ‐Resten zu erklären.
- Authors:
-
- Institut für Chemische Technologie von Materialien Technische Universität Graz Stremayrgasse 9 8010 Graz Österreich
- Energy Storage and Distributed Resources Division Lawrence Berkeley National Laboratory, Department of Chemical and Biomolecular Engineering University of California – Berkeley Berkeley CA 94720 USA
- Publication Date:
- Sponsoring Org.:
- USDOE
- OSTI Identifier:
- 1433264
- Alternate Identifier(s):
- OSTI ID: 1433265
- Resource Type:
- Published Article
- Journal Name:
- Angewandte Chemie
- Additional Journal Information:
- Journal Name: Angewandte Chemie Journal Volume: 130 Journal Issue: 19; Journal ID: ISSN 0044-8249
- Publisher:
- Wiley Blackwell (John Wiley & Sons)
- Country of Publication:
- Germany
- Language:
- English
Citation Formats
Mahne, Nika, Renfrew, Sara E., McCloskey, Bryan D., and Freunberger, Stefan A. Elektrochemische Oxidation von Lithiumcarbonat generiert Singulett‐Sauerstoff. Germany: N. p., 2018.
Web. doi:10.1002/ange.201802277.
Mahne, Nika, Renfrew, Sara E., McCloskey, Bryan D., & Freunberger, Stefan A. Elektrochemische Oxidation von Lithiumcarbonat generiert Singulett‐Sauerstoff. Germany. https://doi.org/10.1002/ange.201802277
Mahne, Nika, Renfrew, Sara E., McCloskey, Bryan D., and Freunberger, Stefan A. Sat .
"Elektrochemische Oxidation von Lithiumcarbonat generiert Singulett‐Sauerstoff". Germany. https://doi.org/10.1002/ange.201802277.
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