Entropy-Stabilized Multication Fluorides as a Conversion-Type Cathode for Li-Ion Batteries–Impact of Element Selection

材料科学 电化学 阴极 插层(化学) 同步加速器 离子 组态熵 兴奋剂 极化(电化学) 化学工程 无机化学 电极 热力学 光电子学 物理化学 化学 光学 有机化学 工程类 物理
作者
Jehee Park,Yingjie Yang,Haesun Park,Aditya Sundar,Sungsik Lee,Tiffany L. Kinnibrugh,Seoung‐Bum Son,Eungje Lee,Peter Zapol,Robert F. Klie,Jae Jin Kim
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (42): 57151-57161 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acsami.4c12920
摘要

Metal fluorides (e.g., FeF2 and FeF3) have received attention as conversion-type cathode materials for Li-ion batteries due to their higher theoretical capacity compared to that of common intercalation materials. However, their practical use has been hindered by low round-trip efficiency, voltage hysteresis, and capacity fading. Cation substitution has been proposed to address these challenges, and recent advancements in battery performance involve the introduction of entropy stabilization in an attempt to facilitate reversible conversion reactions by increasing configurational entropy. Building on this concept, high entropy fluorides with five cations were synthesized by using a simple mechanochemical route. In order to examine the impact of element selection, Co0.2Cu0.2Ni0.2Zn0.2Fe0.2F2 (HEF-Fe) was compared with Co0.2Cu0.2Ni0.2Zn0.2Mg0.2F2 (HEF-Mg), replacing electrochemically inactive Mg with Fe as an active participant in the conversion reaction. Combining electrochemical measurements with first-principles calculations, high-resolution electron microscopy, and synchrotron X-ray analysis, HEFs' battery performances and conversion reaction mechanisms were investigated in detail. The results highlighted that replacement of Mg with Fe was beneficial, with enhanced capacity, rate capability, and surface stability. In addition, it was found that HEF-Fe showed similar cycle stability without an electrochemically inactive element. These findings provide valuable insights for the design of high entropy multielement fluorides for improved Li-ion battery performance.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Johnlian完成签到 ,获得积分10
1秒前
欧阳慧玲完成签到 ,获得积分20
2秒前
小洪俊熙完成签到,获得积分10
5秒前
阿鑫完成签到 ,获得积分10
8秒前
微笑的巧蕊完成签到 ,获得积分10
9秒前
山君完成签到 ,获得积分20
9秒前
追光少年完成签到,获得积分10
12秒前
xelloss完成签到,获得积分10
12秒前
一玮完成签到 ,获得积分10
12秒前
彩色亿先完成签到 ,获得积分10
13秒前
滴滴完成签到 ,获得积分10
15秒前
小龙发布了新的文献求助10
18秒前
老迟到的烟酒升完成签到,获得积分10
19秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
20秒前
rsdggsrser完成签到 ,获得积分10
21秒前
dajiejie完成签到 ,获得积分10
22秒前
张西西完成签到 ,获得积分10
23秒前
Lucycomplex完成签到,获得积分10
25秒前
hml123完成签到,获得积分10
25秒前
Yy完成签到 ,获得积分10
32秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
32秒前
cheng完成签到,获得积分10
32秒前
小龙完成签到,获得积分10
32秒前
正直的雨双完成签到,获得积分10
32秒前
江流有声完成签到 ,获得积分10
33秒前
齐济完成签到 ,获得积分10
33秒前
浮浮世世完成签到,获得积分10
33秒前
Wilson完成签到 ,获得积分10
34秒前
紫倩完成签到,获得积分10
34秒前
为你钟情完成签到 ,获得积分10
35秒前
37秒前
Arctic完成签到 ,获得积分10
41秒前
席以亦发布了新的文献求助10
44秒前
幸福妙柏完成签到 ,获得积分10
47秒前
肖果完成签到 ,获得积分10
47秒前
研友_nqv5WZ完成签到 ,获得积分10
48秒前
我超爱cs完成签到,获得积分10
48秒前
Bake完成签到 ,获得积分10
52秒前
52秒前
暮晓见完成签到 ,获得积分10
54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
An overview of orchard cover crop management 1000
二维材料在应力作用下的力学行为和层间耦合特性研究 600
苯丙氨酸解氨酶的祖先序列重建及其催化性能 500
Schifanoia : notizie dell'istituto di studi rinascimentali di Ferrara : 66/67, 1/2, 2024 470
Laboratory Animal Technician TRAINING MANUAL WORKBOOK 2012 edtion 400
Efficacy and safety of ciprofol versus propofol in hysteroscopy: a systematic review and meta-analysis 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4834731
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4138474
关于积分的说明 12808505
捐赠科研通 3882371
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2135109
邀请新用户注册赠送积分活动 1155173
关于科研通互助平台的介绍 1054557