Understanding the Aging Mechanism of Na-Based Layered Oxide Cathodes with Different Stacking Structures

材料科学 堆积 机制(生物学) 阴极 氧化物 纳米技术 冶金 物理化学 核磁共振 认识论 物理 哲学 化学
作者
Weijun Lv,Lu Gan,Xinguang Yuan,Yongping Zheng,Yiyin Huang,Lituo Zheng,Hu‐Rong Yao
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (29): 33410-33418 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsami.2c09295
摘要

Manganese-based layered oxides are one of the most promising cathodes for Na-ion batteries, but the prospect of their practical application is challenged by high sensitivity to ambient air. The stacking structure of materials is critical to the aging mechanism between layered oxides and air, but there remains a lack of systematic study. Herein, comprehensive research on model materials P-type Na0.50MnO2 and O-type Na0.85MnO2 reveals that the O-phase displays a much higher dynamic affinity toward moisture air compared to P-type compounds. For air-exposed O-type material, Na+ ions are extracted from the crystal lattice to form alkaline species at the surface in contact with air, accompanying by the increase of the valence state of transition metals. The series of undesired reactions result in an increase of interfacial resistance and huge capacity loss. Comparatively, the insertion of H2O into the Na layer is the main reaction during air-exposure of P-type material, and the inserted H2O can be extracted by high-temperature treatment. The H2O de/insertion process not only causes no performance degradation but also can enlarge the interlayer distance. With these understandings, we further propose a washing–resintering strategy to recover the performance of aged O-type materials and an aging strategy to build high-performance P-type materials.
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
令狐双发布了新的文献求助10
刚刚
小西米发布了新的文献求助10
2秒前
sqmsust完成签到,获得积分10
2秒前
成功者完成签到,获得积分10
3秒前
33完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
songjin发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
真实的秋蝶应助C_Cppp采纳,获得10
5秒前
Wayne发布了新的文献求助10
5秒前
keyanxiaobai完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
WW发布了新的文献求助10
7秒前
aldehyde应助一个小柠檬采纳,获得10
8秒前
满意芯发布了新的文献求助10
8秒前
YFH关闭了YFH文献求助
8秒前
9秒前
FF发布了新的文献求助30
9秒前
9秒前
搜集达人应助shimly0101xx采纳,获得10
11秒前
英俊的铭应助whuhustwit采纳,获得10
11秒前
penny发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
Wayne完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
香蕉觅云应助Redamancy采纳,获得10
13秒前
栾小翔发布了新的文献求助30
13秒前
裹被仔发布了新的文献求助10
14秒前
ding应助飞飞采纳,获得10
15秒前
奔跑发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
16秒前
李健的小迷弟应助songblue采纳,获得10
16秒前
16秒前
ning完成签到,获得积分10
16秒前
田様应助机灵旭尧采纳,获得10
16秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Востребованный временем 2500
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 600
海南省蛇咬伤流行病学特征与预后影响因素分析 500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 500
ランス多機能化技術による溶鋼脱ガス処理の高効率化の研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3461806
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3055500
关于积分的说明 9048149
捐赠科研通 2745215
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1506088
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 695974
邀请新用户注册赠送积分活动 695472