Suppressed P2–P2′ phase transition of Fe/Mn-based layered oxide cathode for high-performance sodium-ion batteries

材料科学 X射线光电子能谱 阴极 氧化物 兴奋剂 相(物质) 透射电子显微镜 离子 分析化学(期刊) 化学工程 纳米技术 光电子学 冶金 物理化学 化学 工程类 有机化学 色谱法
作者
Zhang Guo-hua,Jiayi Li,Yuxin Fan,Yukun Liu,Ping Zhang,Xinyue Shi,Jiwei Ma,Renyuan Zhang,Yunhui Huang
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:51: 559-567 被引量:94
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.06.045
摘要

P2-type Fe/Mn-based layered oxide cathode has attracted enormous interest as a prospective candidate for sodium-ion batteries (SIBs) used in large-scale energy storage owing to its low cost, low toxicity, earth abundance and high theoretical specific capacity. However, the P2–P2′ phase transition associated with the Jahn–Teller effect of Mn 3+ at the end of the discharge process often appears, leading to severe capacity fading during charge-discharge process. Herein, we propose an effective strategy of using Al-doping to completely inhibit the harmful P2–P2′ phase transition by suppressing the Jahn–Teller effect of Mn 3+ , which has been verified by ex-situ and in-situ X-ray powder diffraction (XRD), high-resolution transmission electron microscope (HR-TEM) and ex-situ X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Consequently, Al-doped P2-Na 0.67 Fe 0.5 Mn 0.45 Al 0.05 O 2 electrode exhibits excellent cycling stability (92.8% capacity retention after 200 cycles at 1 C within 2.0–4.0 V). Meanwhile, Al-doping could widen interspacing of Na + layer to accelerate the migration of Na + , further improve rate capability (from 32 to 48% under the ratio of 5 to 0.1 C). This work provides a new sight to effectively suppress P2–P2′ phase transition for Fe/Mn-based layered oxide cathode.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
羽翮发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
叶诗柳完成签到,获得积分10
刚刚
东华完成签到,获得积分10
1秒前
鸡腿战神完成签到,获得积分10
2秒前
冷静的胜完成签到,获得积分10
2秒前
达夫斯基完成签到,获得积分10
2秒前
现代的翠丝完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
6秒前
6秒前
RosyBai发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
伶俐的雁蓉完成签到,获得积分10
8秒前
英俊的铭应助科研小白采纳,获得10
9秒前
IMXIAOXIN发布了新的文献求助10
9秒前
王若琪完成签到 ,获得积分10
11秒前
佳佳应助孟琪富采纳,获得10
12秒前
DY发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
yy应助湛湛采纳,获得10
15秒前
张雷应助啦啦啦采纳,获得20
16秒前
拼搏的飞薇完成签到,获得积分10
17秒前
DXJ完成签到,获得积分10
17秒前
zzz发布了新的文献求助10
18秒前
23秒前
如意的书桃完成签到,获得积分10
28秒前
29秒前
ximei完成签到,获得积分10
29秒前
Orange应助科演小能手采纳,获得10
33秒前
34秒前
辞忧完成签到,获得积分10
36秒前
happystarr完成签到,获得积分10
36秒前
39秒前
Yxiang完成签到 ,获得积分10
39秒前
mumu完成签到,获得积分10
39秒前
标致胡萝卜完成签到 ,获得积分10
40秒前
41秒前
41秒前
TOJNRU发布了新的文献求助10
45秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
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 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3966388
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3511817
关于积分的说明 11160082
捐赠科研通 3246443
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793422
邀请新用户注册赠送积分活动 874427
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804388