已入深夜,您辛苦了!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,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Electron Spin‐State Regulation Unlocks Structural Robustness and Stable Sodium Storage in Na 4 Fe 3 (PO 4 ) 2 P 2 O 7 Cathode

材料科学 阴极 电子 未成对电子 八面体 离域电子 化学物理 电子结构 阳极 结构稳定性 控制重构 氧化还原 电子顺磁共振 格子(音乐) 结晶学 凝聚态物理 化学工程 放松(心理学) 体积分数 电化学 配体(生物化学) 纳米技术 稳健性(进化) 密度泛函理论 电极 电子传输链 电子定域函数 顺磁性
作者
Hao Wang,Qimeng Zhang,Youqi Chu,Boying Zheng,Anjie Lai,Guoli Xu,Shaowei Kang,Fan Peng,Meilin Liu,Chenghao Yang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/aenm.71459
摘要

ABSTRACT The low‐cost, structurally robust Na 4 Fe 3 (PO 4 ) 2 P 2 O 7 (NFPP) polyanionic cathode for sodium‐ion batteries is constrained by electronic insulation and sluggish Na + transport. Herein, a spin‐state‐engineered cathode, Na 4 Fe 2.94 Mo 0.03 Co 0.03 (PO 4 ) 2 P 2 O 7 (MC‐NFPP), is developed to modulate the local electronic structure of Fe, thereby unlocking additional unpaired electrons to simultaneously enhance intrinsic charge transport and lattice stability. The high‐valence Mo 6+ weakens the local ligand field via the inductive effect, while Co 2+ promotes spin reconfiguration through magnetic exchange interactions. This design induces a profound electronic reconfiguration, driving the transition of Fe from an intermediate‐spin (IS) to a high‐spin (HS) state (with the HS‐Fe 2+ fraction rising from 65.0% to 79.2%), which concurrently narrows the bandgap and lowers the Na + migration barrier. Meanwhile, the increased fraction of flexible HS‐state FeO 6 octahedra activates a spin‐regulated structural breathing effect, enabling rapid relaxation of distorted [P 2 O 7 ] units and markedly reducing unit cell volume fluctuation from 5.78% to 3.89%, thus ensuring robust structural resilience. Consequently, MC‐NFPP achieves a high reversible capacity of 89.2 mAh g −1 at 30 C and retains 96.8% capacity after 1200 cycles in full cells. This spin‐state regulation effectively overcomes the intrinsic kinetic and structural bottlenecks of polyanionic cathodes, providing a viable pathway for their practical deployment.
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
打打应助喏晨采纳,获得10
刚刚
搞怪人雄完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
wwneen发布了新的文献求助10
1秒前
帅气的小兔子完成签到 ,获得积分10
2秒前
张泽林完成签到 ,获得积分10
4秒前
小金子应助忐忑的远山采纳,获得100
7秒前
nfei完成签到 ,获得积分10
8秒前
小66完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
liberation完成签到,获得积分10
16秒前
fdwonder完成签到,获得积分10
17秒前
Hypnos完成签到 ,获得积分10
17秒前
Moko完成签到 ,获得积分10
18秒前
liberation发布了新的文献求助10
19秒前
喏晨发布了新的文献求助10
21秒前
自律完成签到,获得积分10
21秒前
sun完成签到,获得积分10
21秒前
mark707完成签到,获得积分10
23秒前
Crisp完成签到 ,获得积分10
23秒前
安尔完成签到 ,获得积分10
24秒前
yuyuyu完成签到 ,获得积分10
24秒前
香蕉面包完成签到 ,获得积分10
24秒前
sk完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
25秒前
玫瑰555完成签到 ,获得积分10
26秒前
爸爸完成签到,获得积分20
29秒前
西柚柠檬完成签到 ,获得积分10
29秒前
123完成签到 ,获得积分10
31秒前
贾思敏完成签到 ,获得积分10
31秒前
LLEE发布了新的文献求助10
32秒前
爸爸发布了新的文献求助10
32秒前
iman完成签到,获得积分10
32秒前
pogia完成签到,获得积分10
32秒前
不爱吃渔完成签到 ,获得积分10
33秒前
giuer完成签到 ,获得积分10
34秒前
遇浔完成签到,获得积分20
34秒前
妮妮完成签到 ,获得积分10
35秒前
kk完成签到 ,获得积分10
35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
Health Psychology 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
Variations: A More Diverse Picture of Contemporary Art 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 7591278
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9168576
关于积分的说明 19624963
捐赠科研通 7170009
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3267436
关于科研通互助平台的介绍 2432267
邀请新用户注册赠送积分活动 2259760