Dual‐Strategy of Cation‐Doping and Nanoengineering Enables Fast and Stable Sodium‐Ion Storage in a Novel Fe/Mn‐Based Layered Oxide Cathode

阴极 材料科学 离子 化学工程 氧化物 纳米工程 兴奋剂 对偶(语法数字) 纳米技术 化学 冶金 光电子学 有机化学 物理化学 工程类 艺术 文学类
作者
Qiuyu Shen,Xudong Zhao,Yongchang Liu,Youpeng Li,Jian Zhang,Ning Zhang,Chenghao Yang,Jun Chen
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:7 (21): 2002199-2002199 被引量:172
标识
DOI:10.1002/advs.202002199
摘要

Iron/manganese-based layered transition metal oxides have risen to prominence as prospective cathodes for sodium-ion batteries (SIBs) owing to their abundant resources and high theoretical specific capacities, yet they still suffer from rapid capacity fading. Herein, a dual-strategy is developed to boost the Na-storage performance of the Fe/Mn-based layered oxide cathode by copper (Cu) doping and nanoengineering. The P2-Na0.76Cu0.22Fe0.30Mn0.48O2 cathode material synthesized by electrospinning exhibits the pearl necklace-like hierarchical nanostructures assembled by nanograins with sizes of 50-150 nm. The synergistic effects of Cu doping and nanotechnology enable high Na+ coefficients and low ionic migration energy barrier, as well as highly reversible structure evolution and Cu/Fe/Mn valence variation upon repeated sodium insertion/extraction; thus, the P2-Na0.76Cu0.22Fe0.30Mn0.48O2 nano-necklaces yield fabulous rate capability (125.4 mA h g-1 at 0.1 C with 56.5 mA h g-1 at 20 C) and excellent cyclic stability (≈79% capacity retention after 300 cycles). Additionally, a promising energy density of 177.4 Wh kg-1 is demonstrated in a prototype soft-package Na-ion full battery constructed by the tailored nano-necklaces cathode and hard carbon anode. This work symbolizes a step forward in the development of Fe/Mn-based layered oxides as high-performance cathodes for 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
花子发布了新的文献求助10
1秒前
超帅的蚂蚁完成签到,获得积分10
1秒前
醍醐完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
keyantong完成签到,获得积分10
3秒前
冷淡芝麻完成签到,获得积分10
4秒前
123完成签到,获得积分10
5秒前
cm完成签到,获得积分10
5秒前
自然班完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
纤云发布了新的文献求助10
8秒前
IceyCNZ完成签到,获得积分10
8秒前
cky发布了新的文献求助30
8秒前
独特语雪完成签到 ,获得积分10
8秒前
大个应助我吃浴巾采纳,获得10
8秒前
yimi完成签到,获得积分10
8秒前
玻璃杯发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
12秒前
13秒前
滟滟完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
姜颜完成签到 ,获得积分10
14秒前
花子完成签到,获得积分10
16秒前
hurricane188发布了新的文献求助10
16秒前
HIuoio应助温暖的定格采纳,获得10
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
秀秀应助甜蜜咖啡豆采纳,获得10
18秒前
18秒前
欣慰碧琴发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
kbkyvuy完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
可爱的函函应助失眠采白采纳,获得10
21秒前
搞怪静曼发布了新的文献求助10
22秒前
小宇发布了新的文献求助10
22秒前
bearcat完成签到,获得积分10
23秒前
SXR完成签到,获得积分10
23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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7760924
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9306093
关于积分的说明 20292421
捐赠科研通 7345478
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3313052
关于科研通互助平台的介绍 2463334
邀请新用户注册赠送积分活动 2327290