Origin of multiple voltage plateaus in P2-type sodium layered oxides

阴极 材料科学 空位缺陷 离子 化学物理 电压 充电顺序 相(物质) 电荷(物理) 电子结构 凝聚态物理 化学 结晶学 物理 物理化学 量子力学 有机化学
作者
Yang Gan,Yining Li,Haoxin Li,Wujie Qiu,Jianjun Liu
出处
期刊:Materials horizons [Royal Society of Chemistry]
卷期号:9 (5): 1460-1467 被引量:7
标识
DOI:10.1039/d1mh01991k
摘要

Although layered transition metal (TM) oxides have attracted considerable attention for cathode materials of sodium-ion batteries, they suffer from uncontrolled multiple voltage plateaus due to local structure transformations such as TM-layer gliding and Na+/vacancy ordering upon Na+ extraction and insertion. However, the intrinsic origins of these local structure transformations are not fully understood, preventing the rational design of better cathode materials. Here, we concentrate on Na+/vacancy ordering in single phase domains to reveal the underlying mechanism of multiple voltage plateaus by tracking desodiation-induced electronic structure evolutions of two typical compounds, P2-Na0.6[Cr0.6Ti0.4]O2 and P2-NaCrO2. During desodiation, P2-NaCrO2 generates obvious multiple voltage plateaus, which are not observed in P2-Na0.6[Cr0.6Ti0.4]O2 due to TM disordering. A combination of first-principles desodiation calculations and electronic structure analysis reveals that charge localization accompanied by Na+ migration is an intrinsic feature of multiple voltage plateaus in P2-NaCrO2. A correlation between charge localization and multiple voltage plateaus is established by a comparative study in which P2-Na0.6[Cr0.6Ti0.4]O2 always follows the charge transfer order from high-activity to low-activity sites. This finding reveals that disordering design of active sites to avoid charge localization in redox is of much importance for developing high-performance Na-ion cathode 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
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
NexusExplorer应助杜兰特工队采纳,获得10
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
FashionBoy应助鲤跃采纳,获得10
2秒前
阳光c完成签到 ,获得积分10
2秒前
威武的手链完成签到,获得积分20
3秒前
sxr完成签到,获得积分10
3秒前
zhongzihao发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
在水一方应助闪闪采纳,获得10
4秒前
Jay发布了新的文献求助10
5秒前
灰灰子发布了新的文献求助10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
小丑鱼儿发布了新的文献求助10
8秒前
XYN1发布了新的文献求助10
8秒前
11秒前
11秒前
LiuLiu完成签到,获得积分10
12秒前
樱桃小热巴完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
不低头完成签到,获得积分10
13秒前
大鱼完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
XYN1完成签到,获得积分10
14秒前
MaYue发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
闪闪发布了新的文献求助10
16秒前
尊敬依珊发布了新的文献求助10
17秒前
强强完成签到,获得积分10
18秒前
阿童木发布了新的文献求助10
20秒前
迷你的冰旋完成签到,获得积分10
20秒前
慕青应助卡琳采纳,获得10
21秒前
李健的小迷弟应助gunt采纳,获得30
21秒前
Lucas应助小陈同学采纳,获得10
24秒前
24秒前
油饼发布了新的文献求助10
25秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
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 3988868
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531255
关于积分的说明 11253071
捐赠科研通 3269858
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804822
邀请新用户注册赠送积分活动 881994
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809035