P2-Type Moisture-Stable and High-Voltage-Tolerable Cathodes for High-Energy and Long-Life Sodium-Ion Batteries

材料科学 阴极 烧结 相(物质) 化学工程 结构稳定性 水分 离子 吸附 相变 降级(电信) 化学 物理化学 冶金 热力学 复合材料 有机化学 计算机科学 工程类 物理 电信 结构工程
作者
Siqi Yuan,Lei Yu,Guannan Qian,Yingying Xie,Penghui Guo,Guijia Cui,Jun Ma,Xiangyu Ren,Zhixin Xu,Sang‐Jun Lee,Jun‐Sik Lee,Yijin Liu,Yang Ren,Linsen Li,Guoqiang Tan,Xiao‐Zhen Liao
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:23 (5): 1743-1751 被引量:61
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.2c04465
摘要

P2-Na 0.67 Ni 0.33 Mn 0.67 O 2 represents a promising cathode for Na-ion batteries, but it suffers from severe structural degradation upon storing in a humid atmosphere and cycling at a high cutoff voltage. Here we propose an in situ construction to achieve simultaneous material synthesis and Mg/Sn cosubstitution of Na 0.67 Ni 0.33 Mn 0.67 O 2 via one-pot solid-state sintering. The materials exhibit superior structural reversibility and moisture insensitivity. In-operando XRD reveals an essential correlation between cycling stability and phase reversibility, whereas Mg substitution suppressed the P2–O2 phase transition by forming a new Z phase, and Mg/Sn cosubstitution enhanced the P2–Z transition reversibility benefiting from strong Sn–O bonds. DFT calculations disclosed high chemical tolerance to moisture, as the adsorption energy to H 2 O was lower than that of the pure Na 0.67 Ni 0.33 Mn 0.67 O 2 . A representative Na 0.67 Ni 0.23 Mg 0.1 Mn 0.65 Sn 0.02 O 2 cathode exhibits high reversible capacities of 123 mAh g –1 (10 mA g –1 ), 110 mAh g –1 (200 mA g –1 ), and 100 mAh g –1 (500 mA g –1 ) and a high capacity retention of 80% (500 mA g –1, 500 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
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
高兴的灰狼完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
mote完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI6.4应助lanse采纳,获得10
2秒前
月下独酌发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
hsing完成签到,获得积分10
3秒前
大个应助苗条的荧荧采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
Menand发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
qzy发布了新的文献求助10
5秒前
黄超完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
张益达发布了新的文献求助10
7秒前
CipherSage应助等等采纳,获得10
7秒前
7秒前
ddd完成签到 ,获得积分10
7秒前
Seb完成签到 ,获得积分10
7秒前
Luka完成签到,获得积分10
8秒前
2025210182发布了新的文献求助10
8秒前
DW应助晓君采纳,获得10
9秒前
清爽的绮山完成签到,获得积分10
9秒前
东东发布了新的文献求助10
9秒前
linkin发布了新的文献求助10
9秒前
sjr123发布了新的文献求助10
10秒前
HSN发布了新的文献求助30
10秒前
别动我的猫完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
qzy发布了新的文献求助10
12秒前
sghsh发布了新的文献求助10
12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
The anomeric effect 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders: Interdisciplinary Perspectives 750
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
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 7734150
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9284606
关于积分的说明 20166133
捐赠科研通 7312014
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3304622
关于科研通互助平台的介绍 2457246
邀请新用户注册赠送积分活动 2313779