Origins of Irreversibility in Layered NaNixFeyMnzO2 Cathode Materials for Sodium Ion Batteries

阴极 材料科学 氧化还原 价(化学) 电化学 X射线吸收光谱法 氧烷 离子 过渡金属 金属 X射线光电子能谱 同步加速器 分析化学(期刊) 吸收光谱法 电极 光谱学 化学工程 物理化学 化学 冶金 量子力学 物理 工程类 生物化学 催化作用 色谱法 有机化学 核物理学
作者
Changjian Deng,Eric Gabriel,Paige Skinner,Sungsik Lee,Pete Barnes,Chunrong Ma,Jihyeon Gim,Miu Lun Lau,Eungje Lee,Hui Xiong
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (46): 51397-51408 被引量:27
标识
DOI:10.1021/acsami.0c13850
摘要

Layered NaNixFeyMnzO2 cathode (NFM) is of great interest in sodium ion batteries because of its high theoretical capacity and utilization of abundant, low-cost, environmentally friendly raw materials. Nevertheless, there remains insufficient understanding on the concurrent local environment evolution in each transition metal (TM) that largely influences the reversibility of the cathode materials upon cycling. In this work, we investigate the reversibility of TM ions in layered NFMs with varying Fe contents and potential windows. Utilizing ex situ synchrotron X-ray absorption near-edge spectroscopy and extended X-ray absorption fine structure of precycled samples, the valence and bonding evolution of the TMs are elucidated. It is found that Mn is electrochemically inactive, as indicated by the insignificant change of Mn valence and the Mn-O bonding distance. Fe is electrochemically inactive after the first five cycles. The Ni redox couple contributes most of the charge compensation for NFMs. Ni redox is quite reversible in the cathodes with less Fe content. However, the Ni redox couple shows significant irreversibility with a high Fe content of 0.8. The electrochemical reversibility of the NFM cathode becomes increasingly enhanced with the decrease of either Fe content or with lower upper charge cutoff potential.
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
果实发布了新的文献求助10
刚刚
当当完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
苏雅霏发布了新的文献求助10
1秒前
汪枫明完成签到,获得积分10
1秒前
喜悦恶天发布了新的文献求助10
2秒前
诸觅双完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
zhangshu发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
懂冬冬完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
YHHHH应助研友_8D3QVZ采纳,获得20
4秒前
xingxingwang完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
忧郁的高山完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
巴黎的防发布了新的文献求助10
7秒前
米糊发布了新的文献求助10
7秒前
adb发布了新的文献求助30
8秒前
Linson完成签到,获得积分10
8秒前
Lily发布了新的文献求助10
8秒前
FashionBoy应助幽默悟空采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
周浅发布了新的文献求助10
10秒前
菜菜完成签到 ,获得积分10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
陌上人发布了新的文献求助20
11秒前
winjay完成签到 ,获得积分10
11秒前
Akim应助zlw采纳,获得10
12秒前
ding应助ting采纳,获得10
12秒前
ssstuck完成签到,获得积分20
13秒前
隐形铃铛完成签到,获得积分10
14秒前
Linson发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
赘婿应助Pluto采纳,获得10
15秒前
郭mm发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
Christian Women in Chinese Society: The Anglican Story 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 3960936
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3507194
关于积分的说明 11134321
捐赠科研通 3239560
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1790248
邀请新用户注册赠送积分活动 872244
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 803149