Bimetallic Substitution Engineering Enabled Fast‐Charging Layered Oxide Cathodes for Potassium‐Ion Batteries

材料科学 双金属片 阴极 插层(化学) 电化学 氧化物 化学工程 动力学 扩散 空位缺陷 过渡金属 容量损失 电极 无机化学 金属 结晶学 催化作用 物理化学 冶金 热力学 化学 工程类 生物化学 物理 量子力学
作者
Fanda Zeng,Hou‐Qun Ying,Ang Gao,Daping Qiu,Xinjun Zou,Long Zhang,Yuyan Li,Lulu Zhang,Xuelin Yang,Yanglong Hou
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (14) 被引量:2
标识
DOI:10.1002/adfm.202520413
摘要

Abstract Potassium‐based layered transition metal oxides, one of the most promising cathodes for potassium‐ion batteries (PIBs), suffer from detrimental intrinsic phase transitions and sluggish K + ‐diffusion kinetics, resulting in inferior fast‐charging capability. Herein, a facile bimetallic substitution strategy is proposed to synthesize Ni/Cu substituted manganese‐based layered oxide (KMNCO) cathode with exceptional fast‐charging capability. Benefiting from the precise substitution of Ni/Cu for Mn, KMNCO features suppressed high‐spin Mn 3+ concentration and enhanced potassium content. As expected, KMNCO demonstrates a high reversible specific capacity, extraordinary fast‐charging specific capacity, and cycling stability. In situ X‐ray diffraction combined with in situ kinetics analysis and microstructural characterization elucidates a highly reversible, solid‐solution mechanism governing K + intercalation/deintercalation in KMNCO. In‐depth electrochemical analysis and theoretical calculations confirm that Ni/Cu substitution eliminates the K + ‐vacancy ordered structure, thereby enhancing potassium storage kinetics of KMNCO. In addition, full‐cells based on the KMNCO cathode deliver a reversible specific capacity of 93 mAh g −1 and satisfactory cycling stability. This work provides an alternative route for precisely engineering fast‐charging cathode materials for PIBs.
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
刚刚
十宝完成签到,获得积分10
刚刚
小地蛋完成签到 ,获得积分10
刚刚
冷静石头完成签到,获得积分10
刚刚
老爱学习了完成签到,获得积分10
刚刚
隐形契完成签到,获得积分10
刚刚
mushen发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
科研通AI6.4应助鸢华采纳,获得10
1秒前
ghhhn完成签到,获得积分10
2秒前
蓝色的梦完成签到,获得积分10
2秒前
感动绣连完成签到,获得积分10
3秒前
Lin_Focus完成签到,获得积分10
4秒前
高高冷风发布了新的文献求助10
4秒前
别管我是谁完成签到,获得积分10
4秒前
柠檬侠完成签到,获得积分10
4秒前
kk发布了新的文献求助10
4秒前
苗觉觉发布了新的文献求助10
5秒前
光年完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
文静的翠彤完成签到 ,获得积分10
5秒前
2323完成签到,获得积分10
5秒前
栀子发布了新的文献求助10
5秒前
看看看完成签到,获得积分10
5秒前
Riversource完成签到,获得积分10
6秒前
854fycchjh发布了新的文献求助10
6秒前
根深者叶茂完成签到 ,获得积分10
7秒前
兴奋小丸子完成签到,获得积分10
7秒前
赘婿应助李青松采纳,获得10
7秒前
天天向上完成签到,获得积分10
7秒前
芋圆完成签到,获得积分10
7秒前
小二郎应助阿豪采纳,获得10
8秒前
冷酷的乐菱完成签到,获得积分10
8秒前
大红完成签到,获得积分10
9秒前
我不是德布劳内完成签到 ,获得积分10
9秒前
听风完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
慕青应助无解肥采纳,获得10
9秒前
9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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
DIPPR Project 801 - Full Version 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7766181
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9310092
关于积分的说明 20315074
捐赠科研通 7351008
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3315033
关于科研通互助平台的介绍 2464576
邀请新用户注册赠送积分活动 2329603