已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Low-cost layered oxide cathode involving cationic and anionic redox with a complete solid-solution sodium-storage behavior

氧化还原 阴极 电化学 阳离子聚合 材料科学 无机化学 阳极 化学工程 过渡金属 氧化物 固溶体 电极 化学 物理化学 催化作用 冶金 有机化学 高分子化学 工程类
作者
Yao Wang,Xudong Zhao,Junteng Jin,Qiuyu Shen,Ning Zhang,Xuanhui Qu,Yongchang Liu,Lifang Jiao
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:47: 44-50 被引量:138
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.01.047
摘要

Iron/manganese-based layered transition-metal oxides have attracted numerous attentions as promising cathodes for sodium-ion batteries (SIBs) due to their high theoretical capacities and abundant reserves, yet they still suffer from detrimental phase transitions and fast capacity fading. Herein, we realize a complete solid-solution sodiation/desodiation behavior over a wide voltage range of 1.5–4.3 V in a novel P2-Na0.75Ca0.05Li0.15Fe0.2Mn0.6O2 (P2-NCLFMO) cathode material, where cationic and anionic redox reactions synergistically provide charge compensation. Li ions in transition-metal (TM) sites not only trigger the oxygen redox activity, but also increase the Na content for stabilizing the P2-structure at high voltage and weaken the Jahn-Teller effect by diluting the Mn3+ concentration; Ca ions in Na sites serve as “pillars” to stabilize the layered structure and alleviate the lattice oxygen release. The complete solid-solution reaction in the wide voltage range ensures both rapid Na+ diffusivity and small volume variation. Therefore, the P2-NCLFMO cathode shows outstanding rate capability (183 mAh g−1 at 0.1C in comparison with 49.9 mAh g−1 at 20C) and respectable cycling performance (76% capacity retention after 150 cycles at 1C). Additionally, the prototype Na-ion full battery constructed by the P2-NCLFMO cathode and hard carbon anode delivers a promising energy density of 246.3 Wh kg−1. This work provides a new platform for achieving high-energy and long-life layered oxide cathodes involving cationic and anionic redox by eliminating the irreversible phase transitions.
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
2秒前
乐乐应助caichengyu采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
OneTion发布了新的文献求助30
6秒前
juejue333完成签到,获得积分10
7秒前
simanl完成签到 ,获得积分10
9秒前
醒醒完成签到 ,获得积分10
11秒前
1192237414发布了新的文献求助10
11秒前
乐乐应助野性的小懒虫采纳,获得10
14秒前
14秒前
优秀完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
Orange应助IrisFang1030采纳,获得30
16秒前
17秒前
17秒前
19秒前
19秒前
优秀发布了新的文献求助10
20秒前
李健应助1192237414采纳,获得10
21秒前
YUAN发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
xttawy发布了新的文献求助10
21秒前
是康康呀完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
栖湖知鱼完成签到,获得积分10
24秒前
斯文败类应助愉快的真采纳,获得10
25秒前
25秒前
26秒前
Jodie发布了新的文献求助10
29秒前
IrisFang1030发布了新的文献求助30
29秒前
威武的荷花完成签到,获得积分10
30秒前
YUAN完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
C1228发布了新的文献求助20
36秒前
36秒前
传奇3应助文艺的映萱采纳,获得10
37秒前
Jasper应助愉快的真采纳,获得10
37秒前
桐桐应助Jodie采纳,获得30
37秒前
薯条发布了新的文献求助10
38秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 800
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 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7257312
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8879315
关于积分的说明 18756015
捐赠科研通 6937713
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201015
关于科研通互助平台的介绍 2375094
邀请新用户注册赠送积分活动 2176826