Designing High Energy Sodium‐Ion Battery Cathodes by Utilizing P2/O3 Biphasic Structure and Lithium Honeycomb Ordering

材料科学 阴极 电池(电) 相(物质) 结构稳定性 锂(药物) 离子 相变 过渡金属 钠离子电池 氧化物 化学工程 纳米技术 电化学 电极 无机化学 化学 物理化学 热力学 有机化学 功率(物理) 法拉第效率 催化作用 物理 冶金 医学 结构工程 生物化学 工程类 内分泌学
作者
Ji Eun Wang,Heejin Kim,Young Hwa Jung,Do Kyung Kim,Dong Jun Kim
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:17 (30): e2100146-e2100146 被引量:77
标识
DOI:10.1002/smll.202100146
摘要

Layered transition metal oxides, in particular P2-type ones, are considered as promising cathode materials for sodium-ion batteries on account of their high specific capacity and rate capability. Nevertheless, conventional layered compounds involve detrimental phase transformation throughout repeated cycles, which results in electrochemical performance degradation. Therefore, finding structurally stable layered compounds, featuring minimal phase transition has been a key theme of the sodium-ion battery research. Here lithium substituted Fe/Mn-based P2/O3 layered oxide-Na0.67 Li0.2 Fe0.2 Mn0.6 O2 -that overcomes the inherited structural instability, is reported. In situ synchrotron-based diffraction measurements and DFT calculations are utilized, in order to identify the association between P2/O3 biphasic structure and electrochemical performances. The lithium honeycomb ordering within the P2/O3 biphasic layered compound effectively constrains the undesirable phase transitions; more specifically, both P2-Z phase transition and Jahn-Teller distortion are suppressed throughout wide potential range of 1.5-4.5 V. The DFT calculation further discovers that the presence of honeycomb ordering is crucial for achieving the structural stability by forming Na-vac-Li and Na-Li-Na pairing at highly charged state. The results highlight that the synergetic effect of P2/O3 biphasic structure and lithium substitution can provide an effective strategy toward achieving electrochemically stable layered cathode material for 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
1秒前
魔幻的可乐完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
彩色小土豆完成签到,获得积分10
2秒前
aaaa应助GUO采纳,获得10
2秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
2秒前
dde发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
渡人舟应助71采纳,获得10
3秒前
dipper发布了新的文献求助10
4秒前
wildberries完成签到,获得积分10
4秒前
香蕉觅云应助魔幻的可乐采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
正直彩虹发布了新的文献求助10
6秒前
脑洞疼应助jinzhen采纳,获得10
6秒前
han关注了科研通微信公众号
8秒前
8秒前
9秒前
万能图书馆应助狂野傲珊采纳,获得10
9秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
dde应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
dde应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
dde应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
Nole应助科研通管家采纳,获得30
12秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
铭铭子发布了新的文献求助10
12秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
janeSmith发布了新的文献求助10
12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 7638172
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9211471
关于积分的说明 19758891
捐赠科研通 7205188
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275785
关于科研通互助平台的介绍 2437416
邀请新用户注册赠送积分活动 2273001