Revealing the anionic redox chemistry in O3-type layered oxide cathode for sodium-ion batteries

氧化还原 电解质 阴极 材料科学 无机化学 氧气 兴奋剂 离子 化学 氧化物 化学工程 电极 物理化学 有机化学 光电子学 工程类
作者
Yang Yu,De Ning,Qingyuan Li,Alexandra Franz,Lirong Zheng,Nian Zhang,Guoxi Ren,G. Schumacher,Xiangfeng Liu
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:38: 130-140 被引量:159
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2021.03.004
摘要

Anion redox chemistry plays a crucial role in Na-deficient or Na-rich oxide cathodes for sodium-ion batteries (SIBs). But the oxygen redox chemistry has been rarely reported in O3-type (Na-full) layered oxides for SIBs. Herein, we reveal the anion redox chemistry in O3-type NaMn1/3Fe1/3Ni1/3O2 (MFN) cathode material, and propose an integrated strategy combining ZrO2 coating and Zr4+ doping to tune the anionic redox chemistry and crystal structures which improves the activity, reversibility, and stability of O2−. Oxygen redox reactions with high reversibility and cyclic stability mainly occur between 4.0 V and 4.3 V. The structure of Na-O-TM is regulated by Zr4+ doping, and the electronic state of O-2p occupies a higher energy level by the regulation of Na-O-TM structure. The electrons can migrate from O2- more easily and O2−/O− contribute more capacity. Zr4+ doping optimizes the lattice structure, enlarges the Na layer, and decreases TMO2 layer, which reduces the diffusion resistance of Na+ and increases the structural stability. ZrO2 layer effectively mitigates the corrosion of the electrolyte and ensures the integrity of the structure, which inhibits the formation of Na2CO3 on the surface and decreases CO2 release. This study not only reveals the anion redox chemistry in O3-type layered oxide cathode material but also is available for insights into regulating the redox activity, reversibility, and stability of oxygen.
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
mm发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
CodeCraft应助你快睡吧采纳,获得10
3秒前
Dallas应助zyl采纳,获得20
3秒前
cc2001发布了新的文献求助10
4秒前
qiushui发布了新的文献求助10
4秒前
整齐的灵雁完成签到,获得积分10
5秒前
情怀应助Nagisa采纳,获得10
6秒前
8秒前
2023204306324发布了新的文献求助10
8秒前
逍遥发布了新的文献求助30
8秒前
白菜3号完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
科研通AI2S应助大丸子采纳,获得10
10秒前
11秒前
薰衣草完成签到,获得积分10
11秒前
你快睡吧完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
许三问完成签到 ,获得积分0
14秒前
大气的莆完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
16秒前
1111发布了新的文献求助10
16秒前
qiushui完成签到,获得积分10
17秒前
yiqifan完成签到,获得积分0
17秒前
科目三应助挖井的人采纳,获得10
17秒前
梁天宇发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
满眼星辰发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
今后应助小太阳采纳,获得10
21秒前
柚子完成签到 ,获得积分10
21秒前
老扬发布了新的文献求助10
21秒前
小二郎应助Halo采纳,获得10
23秒前
grs发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
故意的靳发布了新的文献求助50
24秒前
九月完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
晒太阳啦完成签到,获得积分10
27秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Semantics for Latin: An Introduction 1099
Biology of the Indian Stingless Bee: Tetragonula iridipennis Smith 1000
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 700
Thermal Quadrupoles: Solving the Heat Equation through Integral Transforms 500
SPSS for Windows Step by Step: A Simple Study Guide and Reference, 17.0 Update (10th Edition) 500
Cysteine protease ervatamin-B-like-mediated spermatophore digestion and sperm release impair fertility of Plutella xylostella females 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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4127678
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3664990
关于积分的说明 11596533
捐赠科研通 3364105
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1848604
邀请新用户注册赠送积分活动 912499
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 828090