Sodium‐Ion Batteries: Building Effective Layered Cathode Materials with Long‐Term Cycling by Modifying the Surface via Sodium Phosphate

材料科学 X射线光电子能谱 阴极 钠离子电池 化学工程 次磷酸钠 电解质 溶解 图层(电子) 复合材料 电极 冶金 化学 电镀 法拉第效率 工程类 物理化学
作者
Jae Hyeon Jo,Ji Ung Choi,Aishuak Konarov,Hitoshi Yashiro,Shuai Yuan,Liyi Shi,Yang‐Kook Sun,Seung‐Taek Myung
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:28 (14) 被引量:196
标识
DOI:10.1002/adfm.201705968
摘要

Abstract Surface stabilization of cathode materials is urgent for guaranteeing long‐term cyclability, and is important in Na cells where a corrosive Na‐based electrolyte is used. The surface of P2‐type layered Na 2/3 [Ni 1/3 Mn 2/3 ]O 2 is modified with ionic, conducting sodium phosphate (NaPO 3 ) nanolayers, ≈10 nm in thickness, via melt‐impregnation at 300 °C; the nanolayers are autogenously formed from the reaction of NH 4 H 2 PO 4 with surface sodium residues. Although the material suffers from a large anisotropic change in the c ‐axis due to transformation from the P2 to O2 phase above 4 V versus Na + /Na, the NaPO 3 ‐coated Na 2/3 [Ni 1/3 Mn 2/3 ]O 2 /hard carbon full cell exhibits excellent capacity retention for 300 cycles, with 73% retention. The surface NaPO 3 nanolayers positively impact the cell performance by scavenging HF and H 2 O in the electrolyte, leading to less formation of byproducts on the surface of the cathodes, which lowers the cell resistance, as evidenced by X‐ray photoelectron spectroscopy and time‐of‐flight secondary‐ion mass spectroscopy. Time‐resolved in situ high‐temperature X‐ray diffraction study reveals that the NaPO 3 coating layer is delayed for decomposition to Mn 3 O 4 , thereby suppressing oxygen release in the highly desodiated state, enabling delay of exothermic decomposition. The findings presented herein are applicable to the development of high‐voltage cathode materials for sodium batteries.
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
一一应助玛卡巴卡采纳,获得10
3秒前
3秒前
华仔应助麦格布丁采纳,获得10
3秒前
yyy完成签到,获得积分10
6秒前
英俊的铭应助桃博采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
10秒前
11秒前
11秒前
Arthur发布了新的文献求助10
12秒前
Renhong完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
16秒前
英俊溪灵发布了新的文献求助10
16秒前
麦格布丁发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
Arthur完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
茄丁捞面完成签到,获得积分20
22秒前
额狐狸发布了新的文献求助10
22秒前
ao完成签到,获得积分10
24秒前
思考的河苇完成签到,获得积分10
24秒前
zxcvbnm完成签到 ,获得积分10
26秒前
顾矜应助小摩托采纳,获得10
27秒前
科研通AI5应助bububusbu采纳,获得30
37秒前
杨zhen完成签到,获得积分10
37秒前
37秒前
小雨完成签到 ,获得积分10
39秒前
41秒前
42秒前
小摩托发布了新的文献求助10
44秒前
45秒前
45秒前
Ygy完成签到,获得积分10
45秒前
久旱逢甘霖完成签到,获得积分10
47秒前
寻悦发布了新的文献求助10
47秒前
49秒前
敖启航完成签到,获得积分20
49秒前
52秒前
高分求助中
Mass producing individuality 600
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
Chinesen in Europa – Europäer in China: Journalisten, Spione, Studenten 500
Arthur Ewert: A Life for the Comintern 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi // Kurt Werner Radtke 500
Two Years in Peking 1965-1966: Book 1: Living and Teaching in Mao's China // Reginald Hunt 500
A Combined Chronic Toxicity and Carcinogenicity Study of ε-Polylysine in the Rat 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3824388
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3366692
关于积分的说明 10442183
捐赠科研通 3086013
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1697672
邀请新用户注册赠送积分活动 816450
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 769640