A high‐entropy engineering on sustainable anionic redox Mn‐based cathode with retardant stress for high‐rate sodium‐ion batteries

阴极 氧化还原 电化学 材料科学 化学工程 离子 氧化物 析氧 储能 纳米技术 电极 化学 冶金 热力学 物理化学 有机化学 工程类 功率(物理) 物理
作者
Shiqi Liu,Fangzheng Liu,Shu Zhao,Zengqing Zhuo,Dongdong Xiao,Zhongyi Cui,Yu‐Long Wang,Boya Wang,Tianhao Wu,Yuming Li,Lisi Liang,Houbing Huang,Wanli Yang,Haijun Yu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
被引量:6
标识
DOI:10.1002/anie.202421089
摘要

Manganese‐based (Mn‐based) layered oxides have emerged as competitive cathode materials for sodium‐ion batteries (SIBs), primarily due to their high energy density, cost‐effectiveness, and potential for mass production. However, these materials often suffer from irreversible oxygen redox reactions, significant phase transitions, and microcrack formation, which lead to considerable internal stress and degradation of electrochemical performance. This study introduces a high‐entropy engineering strategy for P2‐type Mn‐based layered oxide cathodes (HE‐NMCO), wherein a multi‐ingredient cocktail effect strengthens the lattice framework by modulating the local environmental chemistry. This innovative approach fosters sustainable reversible oxygen activity, mitigates stress concentrations at grain boundaries, and accelerates Na⁺ transport kinetics. The resulting robust lattice framework with optimized elemental interactions significantly improves structural integrity and reduces the formation of intragranular fractures. Consequently, HE‐NMCO demonstrates remarkable cycling stability, retaining 93.5% capacity after 100 deep (de)sodiation cycles, alongside an enhanced rate capability of 134.1 mAh g−1 at 5C. Notably, comparative studies through multimodal characterization techniques highlight HE‐NMCO's superior reversibility in oxygen anion redox (OAR) reactions over extensive cycling, contrasting sharply with conventional NMCO cathode. This work elucidates the potential for advancing high energy and power density Mn‐based cathodes for SIBs through local species diversity.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
哈哈哈发布了新的文献求助10
刚刚
suandlin完成签到 ,获得积分20
1秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
340881发布了新的文献求助10
1秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得30
2秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
abc123发布了新的文献求助10
2秒前
小杭76应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
liu应助科研通管家采纳,获得20
2秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
汉堡包应助Borwn采纳,获得10
2秒前
3秒前
杲子完成签到,获得积分10
4秒前
海亦发布了新的文献求助10
4秒前
Ying发布了新的文献求助10
4秒前
fury0205完成签到,获得积分10
5秒前
bkagyin应助林雨露采纳,获得10
6秒前
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
Borwn完成签到,获得积分10
8秒前
小马甲应助哈哈哈采纳,获得10
8秒前
田様应助drjyang采纳,获得10
8秒前
9秒前
CodeCraft应助chinjaneking采纳,获得10
10秒前
wxiao完成签到,获得积分10
10秒前
杨e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
SOFT MATTER SERIES Volume 22 Soft Matter in Foods 1000
Zur lokalen Geoidbestimmung aus terrestrischen Messungen vertikaler Schweregradienten 1000
Storie e culture della televisione 500
Selected research on camelid physiology and nutrition 500
《2023南京市住宿行业发展报告》 500
Food Microbiology - An Introduction (5th Edition) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4883932
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4169303
关于积分的说明 12936993
捐赠科研通 3929666
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2156202
邀请新用户注册赠送积分活动 1174631
关于科研通互助平台的介绍 1079423