Liberating Ca 2+ Storage from Lattices: Amorphous FePO x Unveiling an Inside‐Out Adaptive Cathode Paradigm

材料科学 阴极 无定形固体 纳米结构 灵活性(工程) 纳米技术 工程物理 电化学 吸附 无定形碳 各向同性 空隙(复合材料) 化学工程 表面扩散 格子(音乐) 化学物理
作者
Shuhan Jin,Fan Xue,He Zhu,Junjun Wang,Guangwan Zhang,Haoqing Ma,Jiang Liang,Lianmeng Cui,Xia Wang,Ruohan Yu,Lei Zhang,Qinyou An
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (4): e12407-e12407 被引量:1
标识
DOI:10.1002/adma.202512407
摘要

Calcium-ion batteries (CIBs) offer a promising candidate within multivalent-ion batteries (MVIBs), but their advancement is impeded by the lack of cathode materials capable of efficiently accommodating large Ca2+ with rapid kinetics. Here, this study demonstrates how amorphous FePOx effectively liberates Ca2+ storage from such lattice restrictions by virtue of its inherently disordered and flexible framework, unveiling an adaptive storage mechanism in two distinct yet correlated aspects. First, its amorphous network not only revives electrochemical activity but also provides more open and isotropic ion transport pathways compared to rigid crystalline structures, enabling superior internal Ca2+ accommodation and yielding the optimal Ca2+ diffusion coefficient (3.24 × 10-9 cm2 s-1) among the current CIBs inorganic cathode materials. Then, this inherent structural flexibility within the amorphous network further enables dynamic surface self-optimization process of amorphous FePOx via void migration from Ca2+ extraction. The evolving surface morphology provides more Ca2+ adsorption sites, enhancing decalciation/calciation kinetics. This synergistic adaptation yields a high capacity (124.3 mAh g-1 at 20 mA g-1), exceptional cyclability (92.1 mAh g-1 at 100 mA g-1 after 1000 cycles), and high rate (≈76% retention rate when increasing from 20 to 300 mA g-1), demonstrating the broad advantages of amorphous architectures for advanced MVIBs.
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
刘龙应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
双马尾小男生完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
v0id应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得30
2秒前
完美世界应助时尚的云朵采纳,获得10
2秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得30
2秒前
2秒前
2秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
自觉的听安完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
顾矜应助丰富的南松采纳,获得10
3秒前
英勇的绮烟完成签到 ,获得积分10
3秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
高贵乐驹关注了科研通微信公众号
3秒前
小萌兽完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
6秒前
水云身发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
香蕉觅云应助戴苏采纳,获得10
8秒前
Czzzz发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
Domile完成签到,获得积分10
9秒前
Lucas应助undergo采纳,获得10
10秒前
11秒前
初景发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
木棉应助一二三采纳,获得10
13秒前
Nole应助Aprilapple采纳,获得10
13秒前
14秒前
姚diosdsajo完成签到,获得积分10
14秒前
diyanbruker完成签到,获得积分10
14秒前
马鑫悦发布了新的文献求助10
15秒前
科研王者发布了新的文献求助10
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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 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 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7764077
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9308357
关于积分的说明 20305284
捐赠科研通 7348768
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3314146
关于科研通互助平台的介绍 2463828
邀请新用户注册赠送积分活动 2328313