High Energy Density Heterostructured Sodium Layered Oxide Cathodes Enabled by Mechanical‐Chemical Coupling Effect

阴极 材料科学 电化学 氧化物 纳米线 透射电子显微镜 压力(语言学) 图层(电子) 化学工程 相(物质) 扫描透射电子显微镜 联轴节(管道) 结构稳定性 电极 扫描电子显微镜 光电子学 衍射 纳米技术 复合材料 电子衍射 电流密度 储能 芯(光纤) 壳体(结构)
作者
Lingyi Kong,Zhi‐Qi Li,Hanxiao Liu,Xueyan Li,Yan‐Fang Zhu,Jiayang Li,Peng Tan,Mei Yang,Jianfeng Mao,Wei Kong Pang,Yao Xiao
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (51): e202517300-e202517300 被引量:20
标识
DOI:10.1002/anie.202517300
摘要

Abstract Designing cobalt‐free manganese‐based oxide cathode materials with high energy density and excellent stability is of great significance and a challenge. Here, we construct a P2/O3 core–shell heterostructured layered oxide cathode material with a mechanical‐chemical coupling effect to achieve precise structural modulation and superior electrochemical performance. Using O3‐NaNi 0.4 Fe 0.2 Mn 0.4 O 2 as the core material, the P2/O3 core–shell heterostructured cathode was obtained by accurately regulating the epitaxial layer. Benefiting from the synergistic effect of the O3 bulk phase and P2 shell layer, this heterostructured cathode shows a high energy density (587.34 Wh·kg −1 , based on cathode active materials), excellent structure, superior air stability, and full cell performance. The phase transition mechanism of the cathode as well as the atomic arrangement characteristics were analyzed by in situ X‐ray diffraction and spherical aberration‐corrected scanning transmission electron microscopy (STEM), respectively. Most importantly, it was verified using stress simulation calculations that the P2 shell layer can share the mechanical stress of the internal O3 bulk phase on a micro‐scale, suppressing the plastic yielding and structural degradation of the material during electrochemical processes, and dramatically enhancing the structural stability. The heterostructured cathode with the mechanical‐chemical coupling effect designed in this study will provide new insights for the optimization of other electrode materials.
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
HY完成签到 ,获得积分10
刚刚
爱吃糖炒栗子的鱼完成签到,获得积分10
1秒前
zm发布了新的文献求助10
1秒前
汤襄完成签到,获得积分10
1秒前
111完成签到,获得积分10
1秒前
NexusExplorer的应助被好名采纳,获得10
2秒前
2秒前
李爱国的应助被王剑采纳,获得30
2秒前
wulala发布了新的文献求助30
2秒前
4秒前
汤襄发布了新的文献求助10
4秒前
zjc发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
独孤一草完成签到,获得积分10
7秒前
宋一丹发布了新的文献求助10
8秒前
Akim的应助被supermanandgod采纳,获得10
8秒前
CipherSage的应助被Snoopy采纳,获得10
8秒前
自觉的水儿完成签到 ,获得积分10
9秒前
利华尔完成签到,获得积分10
9秒前
不吃香菜完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
李李完成签到,获得积分10
11秒前
Jackpu发布了新的文献求助10
12秒前
丁丁发布了新的文献求助10
12秒前
course完成签到 ,获得积分10
13秒前
缥缈幻悲完成签到,获得积分10
13秒前
一一发布了新的文献求助10
13秒前
我要7夜宵完成签到 ,获得积分10
14秒前
JamesPei的应助被zjc采纳,获得10
14秒前
charles发布了新的文献求助10
14秒前
zk001完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
Sivlord完成签到 ,获得积分10
16秒前
大模型的应助被hh采纳,获得10
16秒前
快毕业吧完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
17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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7896764
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9405505
关于积分的说明 20868224
捐赠科研通 7499869
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3359646
关于科研通互助平台的介绍 2497893
邀请新用户注册赠送积分活动 2389051