What Triggers Oxygen Loss in Oxygen Redox Cathode Materials?

氧气 氧化还原 化学 氧化物 无机化学 碱金属 阴极 离子 金属 物理化学 有机化学
作者
Robert A. House,Urmimala Maitra,Liyu Jin,J. G. Lozano,James Somerville,Nicholas H. Rees,Andrew J. Naylor,L.-C. Duda,Felix Massel,A. V. Chadwick,Silvia Ramos,David M. Pickup,Daniel McNally,Xingye Lu,Thorsten Schmitt,Matthew Roberts,Peter G. Bruce
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:31 (9): 3293-3300 被引量:214
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.9b00227
摘要

High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide It is possible to increase the charge capacity of transition-metal (TM) oxide cathodes in alkali-ion batteries by invoking redox reactions on the oxygen. However, oxygen loss often occurs. To explore what affects oxygen loss in oxygen redox materials, we have compared two analogous Na-ion cathodes, P2-Na 0.67 Mg 0.28 Mn 0.72 O 2 and P2-Na 0.78 Li 0.25 Mn 0.75 O 2 . On charging to 4.5 V, >0.4 e – are removed from the oxide ions of these materials, but neither compound exhibits oxygen loss. Li is retained in P2-Na 0.78 Li 0.25 Mn 0.75 O 2 but displaced from the TM to the alkali metal layers, showing that vacancies in the TM layers, which also occur in other oxygen redox compounds that exhibit oxygen loss such as Li[Li 0.2 Ni 0.2 Mn 0.6 ]O 2, are not a trigger for oxygen loss. On charging at 5 V, P2-Na 0.78 Li 0.25 Mn 0.75 O 2 exhibits oxygen loss, whereas P2-Na 0.67 Mg 0.28 Mn 0.72 O 2 does not. Under these conditions, both Na + and Li + are removed from P2-Na 0.78 Li 0.25 Mn 0.75 O 2, resulting in underbonded oxygen (fewer than 3 cations coordinating oxygen) and surface-localized O loss. In contrast, for P2-Na 0.67 Mg 0.28 Mn 0.72 O 2, oxygen remains coordinated by at least 2 Mn 4+ and 1 Mg 2+ ions, stabilizing the oxygen and avoiding oxygen loss.
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
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
刚刚
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
wp4605应助科研通管家采纳,获得20
1秒前
1秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
巴山郎发布了新的文献求助10
2秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
桃子完成签到,获得积分10
2秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
香蕉沛蓝发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
举个栗子8发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
6秒前
李爱国应助LSH慧采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
洋1发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
派大星星完成签到 ,获得积分10
10秒前
cc发布了新的文献求助10
10秒前
自然元枫完成签到,获得积分10
12秒前
香爆脆发布了新的文献求助10
12秒前
果然发布了新的文献求助10
12秒前
谢超发布了新的文献求助10
12秒前
bobo发布了新的文献求助10
13秒前
郑嘻嘻完成签到,获得积分10
13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
Markov Chain Monte Carlo 5000
《上海道教》季刊 2200
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
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 7486158
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9078096
关于积分的说明 19360178
捐赠科研通 7100594
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3248356
关于科研通互助平台的介绍 2417656
邀请新用户注册赠送积分活动 2233782