SNUEI

Thermal Runaway Mechanism in Ni‐Rich Cathode Full Cells of Lithium‐Ion Batteries: The Role of Multidirectional Crosstalk

2024 · Advanced Materials

저자

Sugeun Jo, Sungjae Seo, Song Kyu Kang, Ikcheon Na, Sebastian Kunze, Munsoo Song, Sung Yeon Hwang, Sung Pil Woo, SoHee Kim, Won Bae Kim, 임종우 (Jongwoo Lim)

연구주제

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

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

전기/전자 > 전지 > 이차전지에너지 외

배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩(정책 연계 맵과 같은 방법).

AI 연구 키워드·방법

electrode crosstalk 하이니켈 층상 산화물 양극 열폭주

키워드 (OpenAlex)

thermal runaway lithium-ion batteries Ni-rich cathodes ethylene oxygen evolution reaction carbon dioxide Li2CO3 formation anode coating

초록

Abstract Crosstalk, the exchange of chemical species between battery electrodes, significantly accelerates thermal runaway (TR) of lithium‐ion batteries. To date, the understanding of their main mechanisms has centered on single‐directional crosstalk of oxygen (O 2 ) gas from the cathode to the anode, underestimating the exothermic reactions during TR. However, the role of multidirectional crosstalk in steering additional exothermic reactions is yet to be elucidated due to the difficulties of correlative in situ analyses of full cells. Herein, the way in which such crosstalk triggers self‐amplifying feedback is elucidated that dramatically exacerbates TR within enclosed full cells, by employing synchrotron‐based high‐temperature X‐ray diffraction, mass spectrometry, and calorimetry. These findings reveal that ethylene (C 2 H 4 ) gas generated at the anode promotes O 2 evolution at the ca…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
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