Atomic-Scale Intergrowth Regulation Enables Long-Cycling Zero-Strain Sodium Layered Oxide Cathodes

阴极 氧化物 材料科学 限制 化学工程 容量损失 相变 相(物质) 结构稳定性 过渡金属 电压 边界(拓扑) 电流密度 密度泛函理论 金属 钠 理论(学习稳定性) 相界 纳米技术 恒压 化学稳定性 热容
作者
Ling Li,Jialong Shen,Zhen Li,Yu Yao,Wei Jiang,Xiaojun Wu,Xianhong Rui,Changxiang Guo,Hai Yang,Yan Mei Yu
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:11 (10): 6476-6486
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.6c01278
摘要

Abstract P2-type layered oxide cathodes feature high median voltage and outstanding cycling stability, but their specific capacity of merely 80 mAh g–1 severely limits practical utility. Conventional P2/O3 biphasic strategies to boost capacity typically sacrifice structural stability or median voltage. In this work, density functional theory calculations identify the thermodynamic phase-ratio boundary for biphasic stability, confirming that limiting sodium-rich O3 phase below 20% suppresses the detrimental O3-P3 transition during cycling. Guided by this, precise transition metal tuning yields an optimal atomically intermixed P2/O3-93 cathode (Na3/4Ni1/3Fe1/12Mn7/12O2). It exhibits pronounced zero-strain behavior, with volume change reduced from 3.7% (O3-type reference) to <1%. It maintains a 3.3 V median voltage, raises capacity by 40% to 112 mAh g–1, and achieves 93% retention after 500 cycles at 1 C. Furthermore, it enables 300 stable cycles in all-solid-state sodium-ion batteries at 30 MPa, offering a viable route for high-performance layered oxide cathodes.
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
刚刚
explore_e发布了新的文献求助30
1秒前
碎碎念s完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
星辰大海的应助被沈格采纳,获得10
1秒前
mbl2006完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
zimi完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
畔畔的应助被zyq采纳,获得30
2秒前
2秒前
儒雅修洁完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
Yy完成签到,获得积分10
3秒前
顾矜的应助被媛媛采纳,获得10
4秒前
上官若男的应助被1250gg采纳,获得10
4秒前
sskaze发布了新的文献求助10
5秒前
CodeCraft的应助被大气的杨采纳,获得10
6秒前
Chris发布了新的文献求助10
6秒前
zxy发布了新的文献求助10
6秒前
田小冉发布了新的文献求助10
6秒前
852的应助被直率的翎采纳,获得10
6秒前
搜集达人的应助被直率的翎采纳,获得10
7秒前
wanci的应助被直率的翎采纳,获得10
7秒前
赘婿的应助被直率的翎采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.4的应助被直率的翎采纳,获得10
7秒前
FashionBoy的应助被直率的翎采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.4的应助被直率的翎采纳,获得10
7秒前
Maggie发布了新的文献求助20
7秒前
大个的应助被直率的翎采纳,获得10
7秒前
科研通AI6.4的应助被直率的翎采纳,获得10
7秒前
桐桐的应助被直率的翎采纳,获得10
7秒前
7秒前
YuhangZ发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
10秒前
11秒前
v0id的应助被tt采纳,获得10
11秒前
刘铁的应助被Chris采纳,获得10
11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
Les Mantodea De Guyane 2000
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
桑白皮エキスの実験的, 臨床的育毛効果について 500
Nonlinear vehicle active suspension system control method based on the extended high gain observer 500
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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8000981
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9453895
关于积分的说明 21146729
捐赠科研通 7573841
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3381268
关于科研通互助平台的介绍 2513941
邀请新用户注册赠送积分活动 2415347