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 医学 功率(物理) 物理 结构工程 法拉第效率 工程类 冶金 内分泌学 催化作用 生物化学
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:76
标识
DOI:10.1002/smll.202100146
摘要

Abstract 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—Na 0.67 Li 0.2 Fe 0.2 Mn 0.6 O 2 —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
Cc发布了新的文献求助10
1秒前
magic发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
顾矜应助把妹王采纳,获得10
3秒前
南极熊完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
罗大侠完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
yusheng完成签到,获得积分10
4秒前
鳗鱼藏鸟发布了新的文献求助10
5秒前
xlnju发布了新的文献求助10
5秒前
Yancy发布了新的文献求助10
6秒前
拼搏宛儿完成签到,获得积分10
6秒前
半岛铁盒发布了新的文献求助20
6秒前
7秒前
认真的薯片完成签到,获得积分10
7秒前
唐文硕发布了新的文献求助10
7秒前
忘尘完成签到 ,获得积分20
8秒前
cofield发布了新的文献求助30
8秒前
地平线之心完成签到,获得积分10
8秒前
黑豆完成签到,获得积分10
8秒前
碳酸木糖醇完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
旺旺雪饼发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
大个应助软软采纳,获得10
11秒前
12秒前
lkgxwpf发布了新的文献求助10
12秒前
沐易发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
cofield完成签到,获得积分20
13秒前
科目三应助Lost采纳,获得10
13秒前
www发布了新的文献求助10
14秒前
14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 strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5721806
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5267246
关于积分的说明 15294995
捐赠科研通 4871020
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2615749
邀请新用户注册赠送积分活动 1565548
关于科研通互助平台的介绍 1522530