High‐Entropy Phase Stabilization Engineering Enables High‐Performance Layered Cathode for Sodium‐Ion Batteries

阴极 离子 材料科学 熵(时间箭头) 热力学 化学 电气工程 物理 工程类 冶金 有机化学
作者
Bing Wang,Jun Ma,Kejian Wang,Dekai Wang,Gaojie Xu,Wei Wang,Zhiwei Hu,Chih‐Wen Pao,Jeng‐Lung Chen,Li Du,Xiaofan Du,Guanglei Cui
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:14 (23) 被引量:8
标识
DOI:10.1002/aenm.202401090
摘要

Abstract O3‐type layered oxides are considered as one of the most promising cathode materials for rechargeable sodium‐ion batteries (SIBs) due to their appealing energy density and feasible synthesis. Nevertheless, it undergoes complicated phase transitions and pronounced structural degradation during the cycling of charge/discharge process, rendering severe volumetric strain and poor cycling performance. Herein, a zero‐strain high‐entropy NaNi 0.2 Fe 0.2 Mn 0.35 Cu 0.05 Zn 0.1 Sn 0.1 O 2 cathode for SIBs is presented by high‐entropy phase stabilization engineering. It is verified that this low‐nickel cobalt‐free high‐entropy cathode can deliver a highly reversible phase evolution, zero volumetric strain, and a significantly improved cycling performance in full cells (87% capacity retention after 500 cycles at 3.0 C). Combining X‐ray absorption spectra and first‐principles calculations, the varied elemental functions in the high‐entropy framework are clearly elucidated, namely, Ni/Fe/Cu acts as charge compensators, while Mn/Zn/Sn serve as interlayer slipping inhibitors through enhanced charge localization besides their stable valence states. By addressing the volumetric strain and cycling instability concerns for O3‐type cathode materials, this work presents a promising strategy for inhibiting irreversible phase transitions and structural degradation in intercalation electrodes, which significantly boosts the development of commercially feasible cathodes for high‐performance SIBs.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
脑洞疼应助Dd采纳,获得10
刚刚
轩辕唯雪发布了新的文献求助10
刚刚
科研通AI2S应助夏青荷采纳,获得10
2秒前
尛破孩完成签到,获得积分10
2秒前
Singularity举报爱学习的YY求助涉嫌违规
6秒前
7秒前
不配.应助怕黑的猫头鹰采纳,获得10
7秒前
CodeCraft应助hui_L采纳,获得10
8秒前
10秒前
10秒前
小屁孩应助芯止谭轩采纳,获得20
10秒前
10秒前
夏天发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
12秒前
体贴映阳关注了科研通微信公众号
12秒前
有魅力的孤容完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
neko发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
现代的慕凝完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
16秒前
17秒前
天天快乐应助寄书长不达采纳,获得10
17秒前
21秒前
biye完成签到,获得积分10
22秒前
neko完成签到,获得积分20
22秒前
22秒前
23秒前
CCC完成签到,获得积分10
23秒前
李健应助drughunter009采纳,获得10
24秒前
25秒前
CodeCraft应助鱼鱼玉玉米采纳,获得10
25秒前
1234567发布了新的文献求助10
25秒前
Abdulsaboor发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
25秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3136300
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2787312
关于积分的说明 7781050
捐赠科研通 2443321
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1299108
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625345
版权声明 600922