Unraveling the Origins of C‐Rate Dependent Capacity Decay in Fe‐Mn‐Based Prussian Blue Cathodes for Sodium Ion Batteries

普鲁士蓝 材料科学 溶解 阴极 降级(电信) 电极 相间 动力学 过渡金属 容量损失 化学工程 枝晶(数学) 纳米技术 储能 金属 活化能 动能 电化学 无机化学 锂(药物)
作者
Zecong Zhao,Bin Yang,Yun Gao,Xinhao Lin,Boao Zhou,Lingling Zhang,Hang Zhang,Shulei Chou,Li Li
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.78899
摘要

ABSTRACT Prussian blue analogues (PBAs), especially low‐cost Mn‐doped Fe‐based PBAs, demonstrate significant potential for power‐type sodium‐ion batteries (SIBs), owing to their open framework and high theoretical capacity (∼170 mAh g −1 ). However, their capacity decay mechanisms, particularly under rapid charge/discharge conditions, remain insufficiently understood, hindering their practical implementation in high‐power energy storage systems. Here, we systematically investigate the failure mechanisms of Mn‐doped Fe‐based PBAs through multiple in/ex situ characterizations of Mn‐doped Fe‐PBA cathodes cycled under various current densities. Our analysis reveals that there are several pathways induce electrode degradation at high rate: (1) transition metal dissolution that disrupts redox‐active sites, (2) mechanical degradation that impairs electrode kinetics under high‐rate conditions, (3) severe and rapid Na dendrite growth, and (4) interfacial side reactions that generate a thick cathode‐electrolyte interphase layer. Rather than viewing transition metal dissolution and mechanical degradation as isolated degradation pathways, this study reveals that capacity collapse at 10 C is fundamentally driven by the intrinsic kinetic mismatch and mechanical failure, offering key insights for the design of durable, high‐power PBA‐based SIBs.
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
Six_seven完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
夏纪发布了新的文献求助10
1秒前
田様的应助被deeferf采纳,获得10
1秒前
1234567完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
奥黛丽赫本完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
等待的谷波完成签到 ,获得积分10
3秒前
小二郎的应助被意悟采纳,获得10
4秒前
段培炎发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
tuyfytjt发布了新的文献求助10
4秒前
FTF666关注了科研通微信公众号
4秒前
5秒前
所所的应助被温柔的靖易采纳,获得10
5秒前
5秒前
小邓发布了新的文献求助10
6秒前
容止发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
谦让蛋挞发布了新的文献求助10
6秒前
火舞天涯完成签到,获得积分10
7秒前
挚友发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
苏暖发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
阿银完成签到,获得积分10
10秒前
everestsnow发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
彭于晏的应助被暗月皇采纳,获得10
11秒前
xiaohan完成签到,获得积分10
11秒前
积极北上完成签到,获得积分10
11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 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7966404
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9434553
关于积分的说明 21030087
捐赠科研通 7543461
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3372035
关于科研通互助平台的介绍 2507422
邀请新用户注册赠送积分活动 2404618