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]
卷期号:51: 559-567 被引量:135
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
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
1秒前
明理小蜜蜂完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
Angelica1021完成签到 ,获得积分10
3秒前
zzyt发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
zhihaiyu完成签到 ,获得积分10
4秒前
lyric发布了新的文献求助10
4秒前
飞云之下发布了新的文献求助10
5秒前
星空完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
279完成签到,获得积分10
5秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
小阳完成签到 ,获得积分10
5秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
jiangshanshan发布了新的文献求助10
6秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
7秒前
池羽完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
8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
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 2000
从k到英国情人 1700
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5773892
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5614543
关于积分的说明 15433335
捐赠科研通 4906309
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2640191
邀请新用户注册赠送积分活动 1588031
关于科研通互助平台的介绍 1543027