Realizing long-term cycling stability of O3-type layered oxide cathodes for sodium-ion batteries

材料科学 阴极 氧化物 离子 钠 自行车 期限(时间) 纳米技术 冶金 化学 有机化学 物理 量子力学 历史 物理化学 考古
作者
Guohua Zhang,Yuheng Gao,Ping Zhang,Yuheng Gao,Jingrong Hou,Xuemin Shi,Jiwei Ma,Renyuan Zhang,Yunhui Huang
出处
期刊:Materials horizons [Royal Society of Chemistry]
卷期号:11 (16): 3935-3945 被引量:20
标识
DOI:10.1039/d4mh00333k
摘要

O3-type layered oxide cathodes are promising for practical sodium-ion batteries (SIBs) owing to their high theoretical capacity, facile synthesis, and sufficient Na+ storage. However, they face challenges such as rapid capacity loss and poor cycling stability, mainly attributed to irreversible phase transitions. To address these challenges, a novel cathode material, Li/Sn co-substituted O3-Na0.95Li0.07Sn0.01Ni0.22Fe0.2Mn0.5O2 (LSNFM), has been designed by regulating the electronic structure, in which Li+ activates more redox reactions of Ni2+/3+ and Fe3+/4+ above 2.5 V and suppresses the redox reactivity of Mn3+/4+ below 2.5 V, while Sn4+ can prevent the charge delocalization in the transition metal layer, contributing to structural stability. Due to this synergistic effect, the as-prepared LSNFM electrode with high structural reversibility displays a 27.2% capacity increase contributed by the high-voltage transition metal ion redox activity and exhibits excellent long-term cycling stability, an 84.0% capacity retention after 500 cycles at 1 C and an 84.7% capacity retention after 2000 cycles at 5 C. The fundamental mechanism is fully investigated using systematic in situ/ex situ characterization techniques and density functional theory computations. This work provides a paradigm for designing long-term cycle life cathode materials by synergistically regulating the electronic structure in practical SIBs.
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
Sure完成签到 ,获得积分10
2秒前
祁的熊完成签到 ,获得积分10
4秒前
6秒前
苦尽甘来完成签到,获得积分10
6秒前
从容的念芹完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
会飞的小甘蔗完成签到 ,获得积分10
8秒前
坐井观天完成签到,获得积分10
9秒前
js完成签到 ,获得积分10
9秒前
静色凝香完成签到 ,获得积分10
10秒前
xuan2022完成签到,获得积分10
11秒前
研友_8yNl3L发布了新的文献求助30
12秒前
俊秀的问旋完成签到 ,获得积分10
13秒前
crazy完成签到 ,获得积分10
13秒前
犹豫擎苍完成签到,获得积分10
13秒前
兴奋烨完成签到 ,获得积分10
15秒前
眼睛大樱桃完成签到 ,获得积分0
16秒前
青青河边草完成签到 ,获得积分10
17秒前
Firsterchao完成签到,获得积分10
20秒前
内向的白玉完成签到 ,获得积分10
23秒前
幽默的迎天完成签到,获得积分10
24秒前
年轻的白梦完成签到,获得积分10
25秒前
风云际会完成签到 ,获得积分10
25秒前
zhouye完成签到,获得积分10
26秒前
虫虫冲呀冲完成签到 ,获得积分10
28秒前
Raye完成签到,获得积分10
29秒前
十月完成签到 ,获得积分10
30秒前
东方天奇完成签到 ,获得积分10
31秒前
泽ze完成签到 ,获得积分10
33秒前
四叶草完成签到 ,获得积分10
34秒前
苹果松完成签到,获得积分10
34秒前
半夏完成签到,获得积分10
35秒前
xyz完成签到 ,获得积分20
35秒前
ask基本上完成签到 ,获得积分10
36秒前
今天早点睡完成签到 ,获得积分10
38秒前
白米合完成签到 ,获得积分10
38秒前
bonjourqiao完成签到,获得积分10
39秒前
沐竡完成签到,获得积分10
40秒前
41秒前
今天放假了吗完成签到,获得积分10
41秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Yugoslavia and China Histories, Legacies, Afterlives 560
A Silent Apostrophe:The Fayum Portraits 520
Organizational Behavior 510
AI-Contracting 300
四川大学学位论文.郭瑞昂. 基于高压热扩散的n型磷掺杂金刚石半导体制备研究 300
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 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7834478
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9356976
关于积分的说明 20592968
捐赠科研通 7426936
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3337432
关于科研通互助平台的介绍 2482006
邀请新用户注册赠送积分活动 2358259