Unusual Site‐Selective Doping in Layered Cathode Strengthens Electrostatic Cohesion of Alkali‐Metal Layer for Practicable Sodium‐Ion Full Cell

材料科学 阴极 兴奋剂 阳极 碱金属 过渡金属 离子 金属 化学工程 无机化学 电极 冶金 光电子学 化学 物理化学 工程类 生物化学 催化作用 有机化学
作者
Bo Peng,Yanxu Chen,Rui Wang,Zhihao Sun,Liping Zhao,Xiaolei Zhang,Wentao Wang,Genqiang Zhang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (6) 被引量:86
标识
DOI:10.1002/adma.202103210
摘要

P2-type Na0.67 Ni0.33 Mn0.67 O2 is a dominant cathode material for sodium-ion batteries due to its high theoretical capacity and energy density. However, charging P2-type Na0.67 Ni0.33 Mn0.67 O2 to voltages higher than 4.2 V (vs. Na+ /Na) can induce detrimental structural transformation and severe capacity fading. Herein, stable cycling and moisture resistancy of Na0.67 Ni0.33 Mn0.67 O2 at 4.35 V (vs. Na+ /Na) are achieved through dual-site doping with Cu ion at transition metal site (2a) and unusual Zn ion at Na site (2d) for the first time. The Cu ion doping in 2a site stabilizes the metal layer, while more importantly, the unusual alkali-metal site doping by Zn ion serves as O2- Zn2+ O2- "pillar" for enhancing electrostatic cohesion between two adjacent transition metal layers, preventing the crack of active material along the a-b-plane and restraining the generation of O2 phase upon deep desodiation. This unique dual-site-doped [Na0.67 Zn0.05 ]Ni0.18 Cu0.1 Mn0.67 O2 cathode exhibits a prominent cyclability with 80.6% capacity retention over 2000 cycles at an ultrahigh rate of 10C, demonstrating its great potential for practical applications. Impressively, the full cell devices with [Na0.67 Zn0.05 ]Ni0.18 Cu0.1 Mn0.67 O2 and commercial hard carbon as cathode and anode, respectively, can deliver a high energy density of 217.9 Wh kg-1 and excellent cycle life over 1000 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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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。
建议保存本图,每天支付宝扫一扫(相册选取)领红包
实时播报
1秒前
科研通AI2S应助故意的如冬采纳,获得10
3秒前
4秒前
ldtbest0525应助哭泣的又蓝采纳,获得10
5秒前
RRRIGO完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
热情小蝴蝶完成签到,获得积分10
9秒前
大气的千萍完成签到,获得积分20
9秒前
wanzhitao发布了新的文献求助10
11秒前
璐璐完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
lxlxllx89发布了新的文献求助30
14秒前
tang完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
王哈哈发布了新的文献求助10
19秒前
桐桐应助Pericles采纳,获得10
20秒前
烟花应助大鱼采纳,获得10
20秒前
shinysparrow应助天空仍灿烂采纳,获得50
24秒前
文静的山水完成签到,获得积分10
24秒前
26秒前
王哈哈完成签到,获得积分20
27秒前
28秒前
七仔完成签到 ,获得积分10
29秒前
29秒前
短巷应助yxy941010采纳,获得10
30秒前
洁净白容完成签到 ,获得积分10
30秒前
32秒前
李华完成签到 ,获得积分10
32秒前
hyl发布了新的文献求助10
33秒前
34秒前
34秒前
皇甫晓槐发布了新的文献求助10
34秒前
wzy完成签到,获得积分20
34秒前
RRRIGO发布了新的文献求助10
35秒前
wangjingli666应助tenblade采纳,获得10
35秒前
默认关注了科研通微信公众号
36秒前
王开晙发布了新的文献求助10
36秒前
38秒前
39秒前
高分求助中
【重要提醒】请驳回机器人应助,等待人工应助!!!! 20000
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 1100
Multifunctionality Agriculture: A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 500
grouting procedures for ground source heat pump 500
A Monograph of the Colubrid Snakes of the Genus Elaphe 300
An Annotated Checklist of Dinosaur Species by Continent 300
The Chemistry of Carbonyl Compounds and Derivatives 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2340910
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2033885
关于积分的说明 5086418
捐赠科研通 1778073
什么是DOI,文献DOI怎么找? 889122
版权声明 556183
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 474176