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:125
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
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
周诗蔼发布了新的文献求助10
1秒前
搜集达人应助bi8bo采纳,获得10
1秒前
66完成签到 ,获得积分10
3秒前
笑傲完成签到,获得积分10
4秒前
王小可完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
Chief完成签到,获得积分0
13秒前
13秒前
15秒前
18秒前
20秒前
Souliko发布了新的文献求助10
22秒前
九思给九思的求助进行了留言
22秒前
LIJINGGE发布了新的文献求助10
26秒前
xiaopingbing完成签到 ,获得积分10
30秒前
雪白的映菱完成签到 ,获得积分10
31秒前
35秒前
35秒前
研友_LwbYv8完成签到,获得积分10
36秒前
風起天岚完成签到,获得积分10
37秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
40秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
40秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
40秒前
40秒前
长情的书包完成签到,获得积分10
40秒前
LIJINGGE发布了新的文献求助10
41秒前
研友_LwbYv8发布了新的文献求助10
42秒前
Suica完成签到 ,获得积分10
42秒前
bi8bo完成签到,获得积分10
44秒前
源缘完成签到 ,获得积分10
44秒前
健壮问兰完成签到 ,获得积分10
44秒前
44秒前
46秒前
46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
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 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 3778743
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324286
关于积分的说明 10217819
捐赠科研通 3039427
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668081
邀请新用户注册赠送积分活动 798533
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758401