High-entropy O3-type cathode enabling low-temperature performance for sodium-ion batteries

材料科学 阴极 离子 纳米技术 无机化学 冶金 电气工程 化学 物理 工程类 量子力学
作者
Zhiyong Zeng,Aierxiding Abulikemu,Jingkun Zhang,Zhaoquan Peng,Yixiao Zhang,Yoshiharu Uchimoto,Jie Han,Qinchao Wang
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:128: 109813-109813 被引量:42
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2024.109813
摘要

High-entropy layered oxide (HEO) cathodes have become a focal point of research in sodium-ion batteries. Herein, we identify two guidelines that are vital for the design and fabrication of HEO O3-type cathodes: enhanced energy storage capacity and robust cathode architecture. To achieve these benchmarks, precise methods are required to adjust the energy levels of the transition metals and maintain ionic radius discrepancies within 15%. We have synthesized and examined various HEO O3-type cathode composites. Specifically, the O3-Na[FeCoNiTi]1/6Mn1/4Zn1/12O2 (O3-FCNTMZ1/12) has demonstrated an impressive reversible capacity of 127.3 mAh g−1, with exceptional long-cycle stability and superb rate capabilities. Notably, the O3-FCNTMZ1/12 cathode exhibits superior Na storage performance at low temperatures. At −20 °C, it maintains 109.6 and 91.1 mAh g−1 at 0.1 and 1 C, respectively, with an impressive 88% capacity retention after 1000 cycles at 1 C. In situ X-ray diffraction analysis reveals a subtle phase transition from O3 to P3, with only a 3% volume expansion. Moreover, ex situ X-ray absorption spectroscopy confirms minimal fluctuation in the TM-O and TM-TM distances, remaining under 9.9%. These well-defined criteria offer a clear strategy for designing and developing the O3-FCNTMZ1/12 cathode, facilitating high-performance sodium-ion batteries, especially for demanding low-temperature applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
贺一恒完成签到,获得积分20
刚刚
刚刚
yanlulu完成签到 ,获得积分10
1秒前
Mark应助Hhd采纳,获得10
1秒前
学霸土豆发布了新的文献求助10
1秒前
bunny发布了新的文献求助10
2秒前
郭甜甜发布了新的文献求助10
2秒前
Fly发布了新的文献求助10
3秒前
xiumin发布了新的文献求助20
3秒前
发财达人发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
YBY完成签到,获得积分10
4秒前
tom发布了新的文献求助10
4秒前
wildeager完成签到,获得积分10
4秒前
wanci应助念安采纳,获得10
6秒前
orixero应助YanDongXu采纳,获得10
7秒前
珍蚌好命女应助lxl采纳,获得10
8秒前
英俊的铭应助YBY采纳,获得10
8秒前
Rainbow完成签到,获得积分0
8秒前
orixero应助贺一恒采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
11秒前
何必在乎发布了新的文献求助10
13秒前
软糖ing完成签到,获得积分10
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
小瑄完成签到 ,获得积分10
15秒前
Akim应助潇洒的梦安采纳,获得10
17秒前
Orange应助潇洒的梦安采纳,获得10
17秒前
小蘑菇应助开朗小丸子采纳,获得10
18秒前
爆米花应助王sir采纳,获得10
18秒前
开朗非笑应助何必在乎采纳,获得10
18秒前
Hello应助何必在乎采纳,获得10
18秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
19秒前
科研互通完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
顾矜应助lxl220采纳,获得10
19秒前
22秒前
兰球的仙人掌完成签到 ,获得积分10
23秒前
BowieHuang应助玩转非晶采纳,获得10
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5786467
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5694004
关于积分的说明 15469912
捐赠科研通 4915352
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2645680
邀请新用户注册赠送积分活动 1593410
关于科研通互助平台的介绍 1547723