Boron-doped sodium layered oxide for reversible oxygen redox reaction in Na-ion battery cathodes

阴极 氧化还原 阳极 氧气 钠离子电池 材料科学 氧化物 无机化学 析氧 离子 电化学 化学 化学工程 电极 法拉第效率 物理化学 冶金 有机化学 工程类
作者
Yujie Guo,Peng Fei Wang,Yubin Niu,Xudong Zhang,Qinghao Li,Xiqian Yu,Min Fan,Wanping Chen,Yang Yu,Xiangfeng Liu,Qinghai Meng,Sen Xin,Ya‐Xia Yin,Yu‐Guo Guo
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:12 (1) 被引量:110
标识
DOI:10.1038/s41467-021-25610-7
摘要

Abstract Na-ion cathode materials operating at high voltage with a stable cycling behavior are needed to develop future high-energy Na-ion cells. However, the irreversible oxygen redox reaction at the high-voltage region in sodium layered cathode materials generates structural instability and poor capacity retention upon cycling. Here, we report a doping strategy by incorporating light-weight boron into the cathode active material lattice to decrease the irreversible oxygen oxidation at high voltages (i.e., >4.0 V vs. Na + /Na). The presence of covalent B–O bonds and the negative charges of the oxygen atoms ensures a robust ligand framework for the NaLi 1/9 Ni 2/9 Fe 2/9 Mn 4/9 O 2 cathode material while mitigating the excessive oxidation of oxygen for charge compensation and avoiding irreversible structural changes during cell operation. The B-doped cathode material promotes reversible transition metal redox reaction enabling a room-temperature capacity of 160.5 mAh g −1 at 25 mA g −1 and capacity retention of 82.8% after 200 cycles at 250 mA g −1 . A 71.28 mAh single-coated lab-scale Na-ion pouch cell comprising a pre-sodiated hard carbon-based anode and B-doped cathode material is also reported as proof of concept.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
闪闪青雪发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
叽里呱啦发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
wangjingli666应助三石采纳,获得10
2秒前
辜月十二发布了新的文献求助30
3秒前
5秒前
6秒前
6秒前
如泣草芥发布了新的文献求助10
6秒前
慕容雅柏完成签到 ,获得积分10
7秒前
wangjingli666应助刚子采纳,获得30
8秒前
8秒前
10秒前
今后应助姜糊采纳,获得10
10秒前
11秒前
wangjingli666应助leez采纳,获得10
15秒前
16秒前
NexusExplorer应助SCI-HUB采纳,获得10
16秒前
辜月十二发布了新的文献求助30
17秒前
17秒前
巡游果酱完成签到,获得积分10
18秒前
Smiley完成签到 ,获得积分10
20秒前
清风扶露发布了新的文献求助10
21秒前
24秒前
辛勤的可仁完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
充电宝应助快乐小菜瓜采纳,获得10
26秒前
27秒前
SCI-HUB发布了新的文献求助10
29秒前
快乐的便当完成签到 ,获得积分10
29秒前
细腻笑卉完成签到 ,获得积分10
32秒前
35秒前
辜月十二发布了新的文献求助30
36秒前
SCI-HUB完成签到,获得积分20
36秒前
研友_伍南风完成签到,获得积分10
37秒前
wangjingli666应助111采纳,获得10
38秒前
彭于晏应助超锅采纳,获得10
38秒前
乌衣白马完成签到,获得积分10
39秒前
HongChangze发布了新的文献求助10
40秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
The three stars each : the Astrolabes and related texts 550
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 460
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2399725
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2100481
关于积分的说明 5295487
捐赠科研通 1828213
什么是DOI,文献DOI怎么找? 911229
版权声明 560142
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 487075