Stabilizing O3-type Na(NiFeMn) 1/3O 2cathode for high-rate sodium storage through strategic copper-magnesium co-doping

阴极 兴奋剂 材料科学 无机化学 化学 冶金 物理化学 光电子学
作者
Xuan Yu,Qinhao Shi,Yi Qiu,Shengyu Zhao,Wuliang Feng,Yufeng Zhao
出处
期刊:Nano Research [Springer Science+Business Media]
卷期号:18 (8): 94907597-94907597 被引量:4
标识
DOI:10.26599/nr.2025.94907597
摘要

O3-type layered oxides, offering the advantages of high specific capacity and low cost, are currently regarded as one of the most promising cathode materials for sodium-ion batteries (SIBs), demonstrating considerable potential in energy storage systems. However, undesirable phase transitions and sluggish sodium-ion diffusion severely impede their further development. Herein, synergistic chemical substitution was employed to remarkably enhance cycling stability while simultaneously boosting rate capability. The as-prepared NaNi0.289Fe0.284Mn0.283Cu0.097Mg0.046O2 (NFMCM) exhibited exceptional cycling stability with 86.1% capacity retention over 200 cycles at 1 C with an energy density of 400 Wh kg-1, significantly surpassing the pristine Na(NiFeMn)1/3O2 (NFM, 64.3%), while delivering a remarkable specific capacity exceeding 60 mAh g-1 at an ultrahigh rate of 10 C. Notably, the full cell configured with NFMCM and commercial hard carbon maintains 83.4% capacity retention over 300 cycles (266 Wh kg-1), highlighting substantial potential for practical implementation. Density functional theory (DFT) calculations reveal that NFMCM possesses an optimized charge environment around oxygen species, where the elevated transition metal sliding energy effectively suppresses the O3-P3 phase transition, thereby optimizing the electrochemical performance. This work provides novel insights into the design principles of O3-type cathode materials 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
zkai完成签到,获得积分10
刚刚
负蕲发布了新的文献求助10
2秒前
bbsheng发布了新的文献求助10
3秒前
高兴擎苍完成签到 ,获得积分10
4秒前
玛璃鸶完成签到,获得积分10
4秒前
helena完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
吉他独奏手完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
11秒前
11秒前
真一松发布了新的文献求助10
11秒前
负责可愁发布了新的文献求助10
14秒前
大兔米菲完成签到,获得积分10
14秒前
大山竹发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
Burney完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
st发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
Balter发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
OK应助火星上誉采纳,获得10
16秒前
难过的断天完成签到,获得积分20
16秒前
张帅奔完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
Cancellerzz完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
Xiaozhe完成签到,获得积分10
19秒前
鲜艳的爆米花完成签到,获得积分10
19秒前
快乐卷心菜完成签到,获得积分10
20秒前
凤迎雪飘完成签到,获得积分10
20秒前
Jasper应助坚强的严青采纳,获得10
21秒前
和谐亦瑶完成签到,获得积分10
22秒前
2058753794发布了新的文献求助10
22秒前
纯真含灵完成签到,获得积分10
22秒前
null重新开启了null文献应助
23秒前
24秒前
kkkkk发布了新的文献求助10
24秒前
高分求助中
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Introduction to Industrial/Organizational Psychology 600
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Handbook of Luminescence Dating 500
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
Isomerism In Coordination Compounds 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6935957
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8622724
关于积分的说明 18288964
捐赠科研通 6363952
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3075439
关于科研通互助平台的介绍 2113298
邀请新用户注册赠送积分活动 2052966