Stabilization of Phase Transition Process and Lattice Oxygen of O3‐Layered Oxide Cathode for Sodium‐Ion Battery via Dual‐Doping Strategy

材料科学 兴奋剂 阴极 离子 氧化物 相变 格子(音乐) 对偶(语法数字) 氧气 化学物理 凝聚态物理 光电子学 物理化学 冶金 艺术 有机化学 化学 文学类 物理 量子力学 声学
作者
Yue Mao,Haochen Gong,Xiaoyi Wang,Yu Cao,Shaowei Wang,Kang Ma,Xolile Fuku,Chaoyi Zhou,Jie Sun
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:15 (34) 被引量:71
标识
DOI:10.1002/aenm.202502592
摘要

Abstract Satisfying stable cycling under high voltage and efficient ion extraction/insertion kinetics are important factors in constructing high‐energy density sodium‐ion batteries. O3‐layered oxide cathodes draw significant attention due to their high specific capacity and mature synthesis processes. However, these materials are plagued by stress accumulation from phase transitions, sluggish sodium ion diffusion kinetics, and irreversible lattice oxygen oxidation at high voltage. Herein, a Na(Ni 1/3 Fe 1/3 Mn 1/3 ) 0.98 Al 0.02 B 0.02 O 2 material is reported that addresses the inherent limitations of O3‐layered oxides under high voltage through a rationally designed dual‐element doping mechanism. Al 3 ⁺ that occupies the transition metal layer, can strengthen TM─O bonds as well as inhibit interlayer sliding and phase transition. Meanwhile, B 3 ⁺ doping at the interstitial sites between the transition metal layer and oxygen layer stabilizes lattice oxygen via robust B─O covalent interactions, thereby reducing lattice oxygen release and avoiding excessive decomposition of electrolyte catalyzed by reactive oxygen. Furthermore, this dual‐element doping cathode achieves expanded Na─O interlayer spacing and an elevated c/a ratio, synergistically enhancing Na‐ion diffusion kinetics. The Na(Ni 1/3 Fe 1/3 Mn 1/3 ) 0.98 Al 0.02 B 0.02 O 2 cathode exhibits a stable and reversible sodium storage structure, so that it significantly improves high‐rate capability, and cycling performance. This bulk‐interface synergistic bond‐energy engineering provides a novel perspective for high‐voltage cathodes in sodium ion batteries.
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
科研通AI6.2应助Ollie采纳,获得10
刚刚
科研通AI6.2应助tanghong采纳,获得10
刚刚
2秒前
2秒前
咩夸发布了新的文献求助10
2秒前
wxjixej发布了新的文献求助20
3秒前
hlw完成签到 ,获得积分10
3秒前
三三三应助xia采纳,获得10
3秒前
3秒前
XiAnZH完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
qiaqiaqia发布了新的文献求助10
5秒前
Philcc应助鲤鱼宛儿采纳,获得10
5秒前
5秒前
上官若男应助马秀玲采纳,获得10
5秒前
5秒前
鲤鱼羊发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
852应助柔弱忆灵采纳,获得10
6秒前
情怀应助哭泣汝燕采纳,获得10
6秒前
8秒前
晨曦完成签到,获得积分10
8秒前
wzxm2099发布了新的文献求助10
8秒前
飘逸善若完成签到,获得积分10
9秒前
OrangeZ发布了新的文献求助10
9秒前
在水一方应助zz采纳,获得30
9秒前
10秒前
科研通AI6.2应助端庄的紫采纳,获得10
10秒前
wxjixej发布了新的文献求助10
11秒前
iW发布了新的文献求助10
11秒前
在水一方应助小歘歘采纳,获得10
12秒前
12秒前
zzd发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
mxy0612完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
Koala完成签到,获得积分10
15秒前
yqwrr发布了新的文献求助30
16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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Cognitive Psychology in a Changing World 800
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
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 7683491
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9247388
关于积分的说明 19946373
捐赠科研通 7256281
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3288492
关于科研通互助平台的介绍 2445823
邀请新用户注册赠送积分活动 2292496