Al and Fe-containing Mn-based layered cathode with controlled vacancies for high-rate sodium ion batteries

材料科学 阴极 兴奋剂 电化学 中子衍射 离子 阳极 化学工程 电极 衍射 光电子学 物理化学 光学 化学 物理 量子力学 工程类
作者
Xiangsi Liu,Guiming Zhong,Zhumei Xiao,Bizhu Zheng,Wenhua Zuo,Ke Zhou,Haodong Liu,Ziteng Liang,Yuxuan Xiang,Zirong Chen,Gregorio F. Ortiz,Riqiang Fu,Yong Yang
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:76: 104997-104997 被引量:94
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2020.104997
摘要

Mn-based layered oxides as one of the most promising and cost-effective cathode candidates for sodium-ion batteries still face great challenge to achieve high capacity with long cycle life under high-rate current simultaneously. In this work, we propose an effective strategy by a combination of liquid N2 quenching and aliovalent doping to get new layered cathode materials. As evidenced by in-situ synchrotron X-ray diffraction, time-of-flight powder neutron diffraction and solid-state 23Na nuclear magnetic resonance techniques, the proposed synthesis methods allow tuning the transition metal ions vacancies and enhance Mn4+/Mn3+ redox center of P2-type Mn-based materials. Our results demonstrate that such an optimized structure significantly enhances the deliverable capacity, Na+ mobility and electronic conductivity of the materials. Furthermore, the effects of aliovalent doping elements and different cooling approaches on the long-range structure, local environment and electrochemical performance are comprehensively studied by comparing a wide range of doped Na0.67MxMn1-xO2 (M = Li, Mg, Al, Fe) materials. The optimized Na0.67Al0.1Fe0.05Mn0.85O2 material exhibits a remarkably high initial capacity of 202 mAh g−1 among ever reported P2-type layered oxides within 2–4 V, a stable capacity retention of 81% after 600 cycles and outstanding rate capability of the specific capacity up to 122 mAh g−1 at 1200 mA g−1.
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
SQL完成签到 ,获得积分10
刚刚
wjn完成签到,获得积分10
刚刚
hahhhhhh2完成签到,获得积分10
1秒前
nan完成签到,获得积分10
1秒前
开飞机的天天完成签到,获得积分10
1秒前
123完成签到,获得积分10
1秒前
舒心访文完成签到,获得积分10
2秒前
KK完成签到,获得积分10
2秒前
Xu完成签到 ,获得积分10
2秒前
飘逸鸽子发布了新的文献求助10
2秒前
坚定尔蓝完成签到,获得积分10
2秒前
耍酷的梦桃完成签到,获得积分10
3秒前
鱼0306完成签到,获得积分0
3秒前
123完成签到,获得积分10
3秒前
elsa嘻嘻完成签到 ,获得积分10
3秒前
自由的山芙完成签到,获得积分10
3秒前
123完成签到,获得积分10
4秒前
chase完成签到,获得积分10
4秒前
可爱的函函应助网购大王采纳,获得30
4秒前
4秒前
小鬼完成签到 ,获得积分10
4秒前
今天也要开心Y完成签到,获得积分10
4秒前
livinglast完成签到,获得积分10
4秒前
ming完成签到,获得积分10
5秒前
研友_8y2EgL完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
Jasper应助仙女保苗采纳,获得10
6秒前
wsafhgfjb完成签到,获得积分10
6秒前
yzkyg完成签到,获得积分10
6秒前
qqqxl完成签到,获得积分10
6秒前
做五次缩肛运动完成签到,获得积分10
6秒前
酷波er应助沫栀采纳,获得10
7秒前
直率的擎完成签到 ,获得积分10
7秒前
认认真真做科研完成签到,获得积分10
7秒前
斯文刺猬完成签到,获得积分10
7秒前
yang关注了科研通微信公众号
8秒前
YY完成签到,获得积分10
8秒前
迷路藏鸟完成签到,获得积分10
9秒前
wwb完成签到,获得积分10
9秒前
hanying完成签到,获得积分10
10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
Les chinois de jakarta: temples et vie collective 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Social Psychology 600
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
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 7646286
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9218469
关于积分的说明 19779203
捐赠科研通 7210708
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3276988
关于科研通互助平台的介绍 2438629
邀请新用户注册赠送积分活动 2275082