A high-entropy cathode for sodium-ion batteries: Cu/Zn-doping O3-Type Ni/Fe/Mn layer oxides

阴极 电化学 兴奋剂 离子 动力学 空位缺陷 氧化物 材料科学 钠离子电池 过渡金属 化学工程 分析化学(期刊) 化学 无机化学 电极 结晶学 物理化学 冶金 光电子学 催化作用 色谱法 生物化学 量子力学 物理 工程类 法拉第效率 有机化学
作者
Yong Ren,Qinglei Ge,Yijie Wu,Qin Peng,Jun Qian,Xuli Ding
出处
期刊:Journal of Physics and Chemistry of Solids [Elsevier BV]
卷期号:194: 112241-112241 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.jpcs.2024.112241
摘要

The O3 layered oxides have been extensively investigated as cathode materials for sodium-ion batteries due to their remarkable theoretical capacity. However, the large radius of Na+ lead to complex phase transitions and tortuous diffusion channels during extraction/insertion, which ultimately restricts the Na+ diffusion kinetics and cyclic stability. In this study, we report a Zn and Cu co-doping strategy to the high entropy layer oxide Na [Ni0·2Fe0·2Mn0·4Cu0·15Zn0.05]O2 (HEO-CuZn) using the sol-gel method to prepare the oxides. Here, Zn is used to stabilize the structure of layer between the transition metal and O atoms, which slows down the adverse phase transition. In the fabricated sample, the element Cu provides additional capacity and inhibits excessive oxidation. The prepared HEO-CuZn used as cathode for Na+ ion battery exhibits better electrochemical performance, delivering a high specific capacity of 148 mA h g−1, and 84 % capacity retention after 100 cycles, which is attributed to the expanded Na+ transfer channels, reduced activation energy and interface side reactions, thus enhancing the Na+ diffusion kinetics. Meanwhile, the high entropy strategy stabilizes the overall structure by reducing the John-Teller distortion and suppressing the Na+/vacancy order, and effectively avoids adverse phase transitions such as O′3 and P′3. This study provides a new insight for the advance of the next generation high specific energy sodium-ion battery.
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
Daybreak完成签到,获得积分10
刚刚
Yr发布了新的文献求助10
刚刚
奋斗雨灵发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
JamesPei应助神游物外采纳,获得10
2秒前
小小怪大士完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
mimimi发布了新的文献求助10
3秒前
KKKKKKY发布了新的文献求助10
3秒前
桃子发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
lyon完成签到,获得积分10
5秒前
英姑应助会飞的小猪采纳,获得10
6秒前
孙伟健发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
科研通AI6.2应助茳芏采纳,获得10
8秒前
桃桃宝发布了新的文献求助10
8秒前
淡然砖头完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
orixero应助尺素寸心采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
共享精神应助dopam33采纳,获得10
11秒前
科研通AI6.2应助耍酷绮采纳,获得10
11秒前
myg8627完成签到,获得积分10
12秒前
文瑄发布了新的文献求助10
12秒前
wyw0313完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
沉静的不悔应助Michelle采纳,获得10
13秒前
阿白完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
懵懂的皮卡丘完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
myg8627发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
完美世界应助mimimi采纳,获得10
15秒前
悦耳立诚发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
vagary完成签到,获得积分10
17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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6505991
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8299844
关于积分的说明 17717574
捐赠科研通 5606240
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2920618
邀请新用户注册赠送积分活动 1897758
关于科研通互助平台的介绍 1760009