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
Yüjie Guo,Pengfei Wang,Yubin Niu,Xu‐Dong Zhang,Qinghao Li,Xiqian Yu,Min Fan,Wan‐Ping Chen,Yang Yu,Xiangfeng Liu,Qinghai Meng,Sen Xin,Ya‐Xia Yin,Yu‐Guo Guo
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:12 (1) 被引量:292
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
ZJJ完成签到,获得积分10
1秒前
吃狗粮的猫完成签到 ,获得积分10
1秒前
烟雨夕阳完成签到,获得积分10
2秒前
ljj完成签到,获得积分10
3秒前
LJJ完成签到,获得积分10
3秒前
纪外绣完成签到,获得积分10
3秒前
LHNini完成签到,获得积分10
4秒前
糖淘淘完成签到,获得积分10
4秒前
健忘的妙松完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
滴答滴答完成签到,获得积分20
5秒前
耍酷糜完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
陈熙完成签到 ,获得积分10
5秒前
balabala完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
cfplhys完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
付品聪发布了新的文献求助10
6秒前
二毛完成签到,获得积分0
6秒前
7秒前
Gao完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
似雨若离完成签到,获得积分10
8秒前
苦也完成签到,获得积分10
8秒前
zph14204发布了新的文献求助10
8秒前
看文献了发布了新的文献求助10
9秒前
淡定采波完成签到,获得积分10
9秒前
zhoupeiyan423发布了新的文献求助10
9秒前
江小鱼在查文献完成签到,获得积分10
10秒前
kiwiii发布了新的文献求助10
10秒前
淡淡的豁完成签到,获得积分0
10秒前
ZLQ完成签到,获得积分10
10秒前
爱在深秋完成签到,获得积分10
10秒前
忘崽子小拳头完成签到,获得积分10
10秒前
霡霂完成签到,获得积分10
11秒前
打工人一枚完成签到,获得积分10
11秒前
蛇從革发布了新的文献求助30
11秒前
骑着火车撵火箭完成签到,获得积分10
12秒前
xinmindeng发布了新的文献求助10
12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
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
A novel angiographic index for predicting the efficacy of drug-coated balloons in small vessels 500
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
Optimisation de cristallisation en solution de deux composés organiques en vue de leur purification 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5080063
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4298076
关于积分的说明 13390059
捐赠科研通 4121584
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2257188
邀请新用户注册赠送积分活动 1261474
关于科研通互助平台的介绍 1195636