Regulating Reversible Phase Transition at High Voltage Window on O3‐Type Layered Cathodes by Doping Zn for Sodium‐Ion Batteries

阴极 材料科学 兴奋剂 碱金属 过渡金属 相(物质) 相变 化学工程 离子 分析化学(期刊) 光电子学 化学 物理化学 冶金 有机化学 工程类 物理 催化作用 量子力学
作者
Ruyi Liu,Shujing Yang,Siteng Zhou,Jiaxin Xing,Xinwang Niu,Guoyao Pang,Guicheng Liu,Feng Ye,Biwei Xiao,Chao Xu
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:21 (37): e05197-e05197 被引量:9
标识
DOI:10.1002/smll.202505197
摘要

Abstract O3‐type layered cathode materials in sodium‐ion batteries exhibit high capacity for their unique crystal structures and high Na + content. However, the capacity degradation from irreversible phase transition at the high voltage window, directly limits commercial applications. Herein, Zn‐doped O3‐NaNi 1/3 Fe 1/3 Mn 1/3 O 2 (NFM) cathodes are successfully fabricated by regulating reversible phase transition with doping Zn using the high‐temperature solid‐state method. The optimal NFM‐3% Zn achieves highly efficient performance of 84.5 mAh g −1 at 10 C, and the reversible capacity is remarkably up to 83.5 mAh g −1 after 300 cycles at high voltage window of 2.0–4.2 V. The introduction of additional Zn in the TM layer enhances TM─O bonding interactions, expands alkali metal layers and increases layered crystal structure stability. Moreover, the Zn incorporation provides high electron localization, which regulates the reversible O3‐P3‐OP2‐P3’‐O3 phase transition of NFM and suppresses the random migration of TM to alkali metal layers. Combined with the results of in situ XRD and density functional theory (D calculations, the phase transition sodium storage mechanism of Zn‐doped NFM cathode is investigated in detail. This study provides a modification strategy for O3‐type layered cathode materials to improve performance at the high voltage window for sodium‐ion batteries.
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
FashionBoy应助自由的天荷采纳,获得10
刚刚
碧水蓝天完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
aa发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
董帅铭发布了新的文献求助10
2秒前
5秒前
5秒前
6秒前
Zzh发布了新的文献求助10
6秒前
深情安青应助胍基采纳,获得10
7秒前
十七发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
Jasper应助willam采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
felix发布了新的文献求助10
9秒前
隐形凡梅发布了新的文献求助10
9秒前
felix发布了新的文献求助10
9秒前
科目三应助凶狠的水桃采纳,获得10
10秒前
坐山客完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
gogogo发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
科研通AI6.4应助董帅铭采纳,获得10
13秒前
简隋英发布了新的文献求助10
13秒前
minmi发布了新的文献求助10
13秒前
LO7pM2完成签到,获得积分10
14秒前
LGTOCQ发布了新的文献求助10
14秒前
QLG完成签到,获得积分10
14秒前
胍基完成签到,获得积分10
14秒前
Ankhtt完成签到 ,获得积分10
14秒前
星辰大海应助kndfsfmf采纳,获得10
15秒前
zy发布了新的文献求助10
15秒前
打打应助机智的巧凡采纳,获得10
15秒前
15秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
15秒前
wk完成签到,获得积分10
16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
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7779566
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9319885
关于积分的说明 20373916
捐赠科研通 7367142
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3319545
关于科研通互助平台的介绍 2467476
邀请新用户注册赠送积分活动 2335131