Design of high-entropy P2/O3 hybrid layered oxide cathode material for high-capacity and high-rate sodium-ion batteries

离子 氧化物 阴极 材料科学 化学工程 化学 冶金 工程类 物理化学 有机化学
作者
Dingbang Hao,Gaoyuan Zhang,De Ning,Dong Zhou,Yan Chai,Jin Xu,Xingxing Yin,Ruijie Du,Götz Schuck,Jun Wang,Yongli Li
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:125: 109562-109562 被引量:69
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2024.109562
摘要

High-entropy layered cathode materials have garnered significant attention due to their exceptional structural stability and capacity retention. However, the complex composition of these materials has posed challenges for performance optimization. Herein, an innovative high-entropy P2/O3 hybrid layered oxide cathode material with impressive reversible capacity and high-rate capabilities is designed according to the configurational entropy adjustment strategy. Specifically, the unique structure of Na0.85Li0.05Ni0.3Fe0.1Mn0.5Ti0.05O2 (LNFMT) exhibits not only enhanced anionic activity but also mitigated migration of transition metals at high voltage. The high-entropy effect facilitates the migration of Li+ to Na layer, forming a pseudo-tetrahedral structure that hinders the movement of Fe3+. Additionally, the robust Ti-O bond ensures the internal cohesion of transition metal layers, enhancing the structural stability during de-/intercalation processes. As a result, the undesirable P2-O2 phase transformation is effectively suppressed in 1.5-4.5 V, leading to a remarkable capacity retention of over 70% after 100 cycles at 0.2 C. Moreover, LNFMT shows a high discharge capacity of 116 mAh/g at 10 C with excellent capacity retention of 94.23% after 150 cycles in 2.0-4.2 V, demonstrating its superior rate capability. This research showcases the significant impact of the high-entropy effect and provides a novel perspective for the design of sodium-ion cathode materials.
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
Grace发布了新的文献求助10
刚刚
善良谷蓝发布了新的文献求助10
1秒前
cc完成签到,获得积分10
2秒前
庞喜存v发布了新的文献求助10
2秒前
Owen应助鱼鱼鱼采纳,获得10
3秒前
无情妙菡给无情妙菡的求助进行了留言
3秒前
4秒前
摆烂的雨雨完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
远之完成签到,获得积分10
5秒前
peace发布了新的文献求助10
5秒前
脑洞疼应助伙伴采纳,获得10
6秒前
无奈的醉薇完成签到,获得积分10
6秒前
隐形的凡阳应助claud采纳,获得20
7秒前
MAK完成签到,获得积分10
7秒前
烂漫的无心完成签到,获得积分10
8秒前
慕青应助寒冷惜天采纳,获得10
8秒前
li发布了新的文献求助10
8秒前
Orange应助复杂的小火柴采纳,获得30
8秒前
张植发布了新的文献求助10
8秒前
健壮柚子发布了新的文献求助10
9秒前
wanci应助糖葫芦采纳,获得10
9秒前
我是老大应助yn采纳,获得10
10秒前
bless发布了新的文献求助10
10秒前
张琪发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
tt11111完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
缥缈土豆完成签到,获得积分10
14秒前
伙伴发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
凡凡完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
欢喜曼岚完成签到 ,获得积分10
17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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6026144
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7667460
关于积分的说明 16181605
捐赠科研通 5174123
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2768592
邀请新用户注册赠送积分活动 1751862
关于科研通互助平台的介绍 1637917