In-situ X-ray studies of high-entropy layered oxide cathode for sodium-ion batteries

法拉第效率 材料科学 阴极 离子 电化学 氧化物 化学工程 同步加速器 分析化学(期刊) 电极 光学 物理化学 冶金 有机化学 工程类 物理 化学
作者
Chia‐Ching Lin,Hao-Yu Liu,Jinwei Kang,Chun‐Chi Yang,Chih‐Heng Lee,Hsin‐Yi Tiffany Chen,Shao‐Chu Huang,Chung‐Sheng Ni,Yu‐Chun Chuang,Bo‐Hao Chen,Chung‐Kai Chang,Han‐Yi Chen
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:51: 159-171 被引量:59
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.06.035
摘要

High-entropy oxides (HEOs) are promising electrode materials for sodium-ion batteries (SIBs) owing to their remarkable electrochemical properties and excellent cycling stability. A high-entropy O3-type layer-structured NaCu0.1Ni0.3Fe0.2Mn0.2Ti0.2O2 (NCNFMT) was synthesized using the Pechini method, as a new cathode material for SIBs. Herein, density functional theory calculations were used to understand the formation energy of NCNMFT, proving its synthesizability. Battery testing revealed a reversible capacity of 130 mAh g−1, with a capacity retention of up to 87% after 100 cycles at 0.1C, and excellent long-term cycling stability (approximately 71% after 500 cycles at 0.5C). The prepared material also exhibited an outstanding Coulombic efficiency of 98% and a high energy efficiency of 95%. Furthermore, the high entropy effect was investigated using energy dispersive spectroscopy and X-ray absorption fine structure to prove that the material contains a single phase with well-distributed metal ions. The operando synchrotron X-ray diffraction demonstrated that the phase transition was delayed until the extraction of 0.32 sodium ion from NCNFMT, which indicates the stabilization of the O3-phase induced by the high entropy effect. Furthermore, the quasi-solid-state NCNFMT||polyethylene oxide-Na3.2Ca0.1Zr1.9Si2PO12||Na cells exhibited excellent performance with a high discharge capacity of 112 mAh g−1 and retention of 78% after 100 cycles. The above results demonstrate the advantages of HEOs as potential cathode materials for 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
tt发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Akim应助梅育路周警官采纳,获得10
3秒前
STZHEN发布了新的文献求助10
4秒前
bird0912完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
7秒前
8秒前
善学以致用应助DaleCY采纳,获得10
8秒前
Ranchoujay发布了新的文献求助10
9秒前
禹代秋发布了新的文献求助10
9秒前
陶醉听芹完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
wang完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
tt完成签到,获得积分10
11秒前
柯迎南发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
WW发布了新的文献求助10
18秒前
不配.应助Ranchoujay采纳,获得10
20秒前
22秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
23秒前
小鬼丶完成签到,获得积分10
24秒前
fuje发布了新的文献求助10
24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 3136629
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2787705
关于积分的说明 7782850
捐赠科研通 2443769
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1299401
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625440
版权声明 600954