Boosting the Reversibility and Kinetics of Anionic Redox Chemistry in Sodium-Ion Oxide Cathodes via Reductive Coupling Mechanism

化学 氧化还原 动力学 阴极 氧气 离子 电子转移 激进的 无机化学 氧化物 光化学 物理化学 有机化学 物理 量子力学
作者
Yao Wang,Xudong Zhao,Junteng Jin,Qiuyu Shen,Yang Hu,Xiaobai Song,Han Li,Xuanhui Qu,Lifang Jiao,Yongchang Liu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (41): 22708-22719 被引量:80
标识
DOI:10.1021/jacs.3c08070
摘要

Activating anionic redox chemistry in layered oxide cathodes is a paradigmatic approach to devise high-energy sodium-ion batteries. Unfortunately, excessive oxygen redox usually induces irreversible lattice oxygen loss and cation migration, resulting in rapid capacity and voltage fading and sluggish reaction kinetics. Herein, the reductive coupling mechanism (RCM) of uncommon electron transfer from oxygen to copper ions is unraveled in a novel P2-Na0.8Cu0.22Li0.08Mn0.67O2 cathode for boosting the reversibility and kinetics of anionic redox reactions. The resultant strong covalent Cu-(O-O) bonding can efficaciously suppress excessive oxygen oxidation and irreversible cation migration. Consequently, the P2-Na0.8Cu0.22Li0.08Mn0.67O2 cathode delivers a marvelous rate capability (134.1 and 63.2 mAh g-1 at 0.1C and 100C, respectively) and outstanding long-term cycling stability (82% capacity retention after 500 cycles at 10C). The intrinsic functioning mechanisms of RCM are fully understood through systematic in situ/ex situ characterizations and theoretical computations. This study opens a new avenue toward enhancing the stability and dynamics of oxygen redox chemistry.
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
共享精神应助zz采纳,获得10
2秒前
4秒前
快去爬山完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
ironsilica完成签到,获得积分10
6秒前
土豆侠发布了新的文献求助10
10秒前
zxxx发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
pure123完成签到 ,获得积分10
15秒前
疯狂老登发布了新的文献求助10
15秒前
轻松绿旋完成签到,获得积分10
19秒前
22秒前
23秒前
疯狂老登完成签到,获得积分10
24秒前
sci来来来完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
乐乐应助山城小丸采纳,获得10
29秒前
科研通AI5应助郭自同采纳,获得10
30秒前
32秒前
32秒前
34秒前
BetterH完成签到 ,获得积分10
35秒前
36秒前
36秒前
创不可贴发布了新的文献求助10
36秒前
深情安青应助123采纳,获得10
37秒前
nidejun完成签到,获得积分10
37秒前
zz发布了新的文献求助10
38秒前
ddddddd完成签到 ,获得积分10
38秒前
39秒前
科研通AI5应助笨笨的鼠鼠采纳,获得10
40秒前
40秒前
42秒前
44秒前
cf2v应助沈海采纳,获得10
46秒前
46秒前
bkagyin应助jackycas采纳,获得10
49秒前
123发布了新的文献求助10
49秒前
康师傅牛肉面完成签到,获得积分10
49秒前
zkx完成签到 ,获得积分10
52秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3779897
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325264
关于积分的说明 10222437
捐赠科研通 3040465
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668851
邀请新用户注册赠送积分活动 798805
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758563