清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Optimizing Electronic Structure to Achieve High‐Capacity and Long‐Life Layered Oxide Cathode for Potassium‐Ion Batteries

阴极 氧化物 离子 钾离子电池 材料科学 纳米技术 化学工程 化学 电化学 冶金 电极 物理化学 工程类 磷酸钒锂电池 有机化学
作者
Haowei Tang,Zhiyu Lu,Zeyu Yuan,Liping Duan,Yingna Zhang,Xiaosi Zhou,Yue Lin,Haoshen Zhou
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:137 (42) 被引量:2
标识
DOI:10.1002/ange.202511899
摘要

Abstract Layered Mn‐based oxide cathodes demonstrate great potential for application in potassium‐ion batteries. However, issues such as Jahn–Teller distortion of Mn and significant volume changes during K + intercalation/removal severely limit their practical use. To address these challenges, we successfully synthesize the cathode material K 0.7 Fe 0.3 Ni 0.15 Mg 0.03 Ti 0.02 Mn 0.5 O 2 (KFNMTMO) by introducing low‐valence ions and incorporating active metal elements. The results show that the introduction of low‐valence ions raises the average oxidation state of Mn to approximately +4, causing the projected density of states of Mn to shift above the Fermi level. This effectively suppresses the redox activity of Mn, making it primarily responsible for stabilizing layered structure. Meanwhile, electronic structure optimization considerably activates the redox couples of other active elements such as Ni 2+ /Ni 3+ and Fe 3+ /Fe 4+ . This synergistic effect not only alleviates Jahn–Teller distortion but also, through the addition of the less electronegative Mg 2+ ions, markedly enhances the orbital hybridization between transition metals and oxygen atoms, further improving the stability of crystal lattice. Consequently, the KFNMTMO cathode exhibits excellent electrochemical performance, achieving a reversible capacity of 114.3 mAh g −1 at 20 mA g −1 , an energy density of 328 Wh kg −1 , and remarkable cycling stability with a capacity retention of 81.5% after 800 cycles.
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
5秒前
lx完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
凶狠的念之完成签到,获得积分20
16秒前
18秒前
CipherSage应助王志智采纳,获得10
20秒前
fans完成签到 ,获得积分10
24秒前
Swipda完成签到 ,获得积分10
24秒前
33秒前
王志智发布了新的文献求助10
38秒前
aspect完成签到 ,获得积分10
44秒前
55秒前
bonniezhao完成签到,获得积分10
1分钟前
睡不醒完成签到 ,获得积分10
1分钟前
bk201完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
旭一凡发布了新的文献求助10
1分钟前
天天快乐应助王志智采纳,获得10
2分钟前
披着羊皮的狼完成签到 ,获得积分0
2分钟前
2分钟前
王志智完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
王志智发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
Pami发布了新的文献求助10
2分钟前
3分钟前
cindy完成签到,获得积分10
3分钟前
鲤鱼忆灵完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
欢呼亦绿完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
阿泽完成签到,获得积分10
3分钟前
鱼皮豆发布了新的文献求助10
3分钟前
JamesPei应助鱼皮豆采纳,获得10
4分钟前
纯情的凡双完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
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
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Cognitive Psychology in a Changing World 600
On nonlinear stability of contact discontinuities. In: Hyperbolic problems: theory, numerics, applications (Stony Brook, NY, 1994) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
微电子器件实验教程 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7681467
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9245545
关于积分的说明 19935264
捐赠科研通 7251945
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3287851
关于科研通互助平台的介绍 2445583
邀请新用户注册赠送积分活动 2291449