Influence of Co/Ca Codoping Induced Interlayer Structural Regulation on Sodium Storage of P2–Mn–Fe–Cu-Based Oxide Cathodes

材料科学 阴极 氧化物 氧化锰 氧化钠 无机化学 化学工程 冶金 物理化学 化学 工程类
作者
Tianhao Luo,Xiaokai Ding,Hua‐Bin Sun,Zerong Deng,Xi Luo,Lulu Zhang,Xuelin Yang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:17 (15): 22594-22603 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acsami.4c22684
摘要

P2-type Mn-Fe-Cu-based cathode materials have garnered enormous attention as potential candidates for sodium-ion batteries (SIBs). Nevertheless, the detrimental phase transition and irreversible oxygen release cause significant capacity degradation and poor cycling stability, thereby decelerating their application progress. Herein, we develop a novel P2-Na0.65Ca0.05Mn0.55Co0.05Fe0.2Cu0.2O2 cathode material via codoping with Co and Ca ions. The incorporation of Co3+ ions into the Mn sites not only mitigates the Jahn-Teller distortion of Mn3+ ions to hinder the phase transition but also activates the anionic redox activity by establishing a stable CoO6 octahedron. The substitution of Ca2+ ions into the Na sites enhances the stability of the Na+ transport pathway and suppresses the sliding of the TMO2 layers by constructing a stronger Ca-O bond. Under the synergistic effect of the Co/Ca codoping, P2-Na0.65Ca0.05Mn0.55Co0.05Fe0.2Cu0.2O2 shows enhanced Na+ diffusion kinetics, improved intrinsic conductivity, alleviated electrolyte corrosion, and decreased cell volume variation during the Na+ extraction/insertion. Consequently, the codoping electrode exhibits a high initial discharge capacity (125.9 mA h g-1 at 0.2 C), an excellent rate performance (79.6 mA h g-1 at 10 C), and an outstanding long-cycle stability (73.2% capacity retention after 1000 cycles at 10 C). This codoping strategy highlights a promising opportunity to advance the practical application of P2-type Mn-Fe-Cu-based cathode materials in high-performance SIBs.
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
hebnkygzs完成签到 ,获得积分10
2秒前
风趣的如萱完成签到 ,获得积分10
5秒前
和平败类完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
一人完成签到,获得积分10
12秒前
提莫蘑菇完成签到,获得积分10
12秒前
Jerry完成签到 ,获得积分10
14秒前
整齐百褶裙完成签到 ,获得积分20
15秒前
JamesPei应助雨人采纳,获得10
18秒前
雪满头应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
雪满头应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
Nexus应助科研通管家采纳,获得30
20秒前
雪满头应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
25秒前
32秒前
追梦发布了新的文献求助10
33秒前
ri_290完成签到,获得积分10
33秒前
40秒前
sxc完成签到 ,获得积分10
42秒前
xmingpsy完成签到,获得积分10
43秒前
53秒前
54秒前
醉月舞阳完成签到 ,获得积分10
56秒前
杨丽完成签到,获得积分10
57秒前
岁月旧曾谙完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
livra1058完成签到,获得积分10
1分钟前
淡淡的志泽完成签到,获得积分10
1分钟前
ljh完成签到 ,获得积分10
1分钟前
CXC完成签到 ,获得积分10
1分钟前
king完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
MindAway完成签到,获得积分10
1分钟前
糊涂的涂涂完成签到,获得积分10
1分钟前
雨恋凡尘完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
踏实谷蓝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
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 7264380
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8885391
关于积分的说明 18777696
捐赠科研通 6942285
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3202657
关于科研通互助平台的介绍 2375839
邀请新用户注册赠送积分活动 2178582