Cu Substitution Stabilizes Oxygen Redox in High Na Content P3‐Type Na0.75Li0.2Cu0.05Mn0.75O2 Cathode with Unexpected High Energy Density

阴极 材料科学 氧化还原 氧气 活化能 空位缺陷 扩散 电化学 结晶学 分析化学(期刊) 无机化学 冶金 物理化学 电极 化学 热力学 物理 有机化学 色谱法
作者
Yan Li,Duojie Wu,Jiening Zheng,Meng Gu,Chengkang Chang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
被引量:2
标识
DOI:10.1002/adfm.202411561
摘要

Abstract Oxygen redox enhances the specific energy of sodium cathodes, but the other performance remains unsatisfactory. By introducing Cu into P2 lattice to replace Li cations, P3‐type Na 0.75 Li 0.2 Cu 0.05 Mn 0.75 O 2 with high Na concentration is achieved. This modification induces notable alteration in the lattice structure, specifically increasing the interplanar spacing of NaO 6 from 3.6 Å to 3.8 Å. The resultant P3‐type cathode delivers a remarkable capacity of 253 ± 1.3 mAh g −1 with energy density of 680 mWh g −1 , setting a benchmark for P3‐type sodium cathodes. The high capacity can be attributed to the activation of Mn 3+ / Mn 4+ redox pair following Cu substitution. Further investigations confirm that Mn 3+ / Mn 4+ , Cu2+/ Cu 3+ and O 2− /O n− redox pairs all contribute to the high performance. The absence of O vacancy and the reduction in phase transitions enhance the cyclic performance with capacity retention of 86.3% at 0.5C. Additionally, the small diffusion energy barrier (34.6 KJ mol −1 ) results in a high Na diffusion coefficient (1.332 × 10 −9 cm 2 s −1 ), thereby promoting superior rate behavior with a capacity of 200.8± 2.1 mAh g −1 at 5C. These results demonstrate the advantages of the P3‐type Na 0.75 Li 0.2 Cu 0.05 Mn 0.75 O 2 cathode over the other Na cathodes, suggesting high potential for application in high‐energy storage fields.
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
丘比特应助1111chen采纳,获得10
1秒前
万能图书馆应助zhanghhsnow采纳,获得20
2秒前
2秒前
自然的戒指完成签到,获得积分20
2秒前
欢迎光Ling发布了新的文献求助10
2秒前
木兮不嘻嘻完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
yfwang完成签到,获得积分20
2秒前
李健应助不能只会喵喵叫采纳,获得10
3秒前
XZM关注了科研通微信公众号
4秒前
朱小小发布了新的文献求助10
4秒前
如意夜云完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
LE发布了新的文献求助10
5秒前
大力丹秋发布了新的文献求助10
5秒前
大模型应助Longfenzhong采纳,获得10
7秒前
淇淇发布了新的文献求助10
7秒前
在水一方应助斯大林采纳,获得10
7秒前
8秒前
领导范儿应助邵将采纳,获得10
8秒前
所所应助只如初采纳,获得10
10秒前
张淑涵应助zzz采纳,获得50
10秒前
整齐的梦露完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
大粥发布了新的文献求助10
11秒前
殷勤的晓瑶完成签到,获得积分10
12秒前
鳗鱼代曼完成签到,获得积分10
13秒前
苦哈哈发布了新的文献求助10
14秒前
科研发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
17秒前
大个应助董雪采纳,获得10
18秒前
徐涛完成签到 ,获得积分10
20秒前
邵将发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
SZU_Julian发布了新的文献求助10
21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
Reducing Compassion Fatigue, Secondary Traumatic Stress and Burnout 600
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Mammalian Synthetic Biology 500
Auslegungsgeschichte 500
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
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 7638672
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9211843
关于积分的说明 19760257
捐赠科研通 7205510
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275880
关于科研通互助平台的介绍 2437462
邀请新用户注册赠送积分活动 2273111