Crystal Facet Design in Layered Oxide Cathode Enables Low-Temperature Sodium-Ion Batteries

阴极 材料科学 扩散 碱金属 动力学 化学工程 氧化物 离子 纳米技术 化学 物理化学 热力学 冶金 物理 有机化学 量子力学 工程类
作者
Bo Peng,Zihao Zhou,Jie Xu,Nazir Ahmad,Shunqin Zeng,Mingyu Cheng,Lianbo Ma,Yongtao Li,Genqiang Zhang
出处
期刊:ACS materials letters [American Chemical Society]
卷期号:5 (8): 2233-2242 被引量:26
标识
DOI:10.1021/acsmaterialslett.3c00625
摘要

Layered transition metal oxides (LTMOs) have been identified as promising cathodes for alkali metal-ion batteries. However, their low-temperature performance is generally restricted by the sluggish ion diffusion kinetics within the LTMOs' host. Nanostructured materials have been developed to enhance ion diffusion kinetics but often significantly reduce the tap density. Herein, using NaCrO2 as a model cathode material, from the aspect of crystallography, we report a large-sized monocrystalline NaCrO2 with abundant Na+ active facets exposed by a straightforward acetate-assisted solid-state reaction, which addresses the dilemma between the volumetric energy density and ion diffusion kinetics and enables excellent low-temperature performance. Specifically, the synthesized NaCrO2 cathode showcases a high specific capacity of 94.7 mAh g–1 at a high rate of 20C under room temperature and displays good capacity retention of 97.2% after 100 cycles at 1C under −20 °C. Additionally, the full-cell device demonstrates a remarkable initial capacity of 113.0 mAh g–1 at a rate of 0.1C and exhibits excellent cyclic performance, retaining 84.2% of its capacity after 100 cycles at 0.2C under −10 °C. This study opens up new possibilities to design LTMOs with improved ion diffusion kinetics for alkali metal-ion batteries.
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
幽默尔蓝完成签到,获得积分10
刚刚
Postgraduate-Z完成签到,获得积分10
2秒前
bmt关闭了bmt文献求助
3秒前
所所应助wang采纳,获得10
3秒前
3秒前
asdfghjkl发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
刻苦的晓蕾完成签到,获得积分10
4秒前
zhl完成签到,获得积分10
4秒前
愛迪完成签到,获得积分10
5秒前
gy关闭了gy文献求助
5秒前
脆脆Shark完成签到,获得积分10
7秒前
坚强白凝完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
zho发布了新的文献求助10
11秒前
chizhi完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
希望天下0贩的0应助花花采纳,获得10
14秒前
q792309106发布了新的文献求助10
15秒前
小马甲应助杜兰特采纳,获得10
17秒前
CipherSage应助zxcv采纳,获得10
17秒前
18秒前
天天快乐应助安生生采纳,获得10
19秒前
小马宝莉完成签到,获得积分10
22秒前
思源应助曹松柏采纳,获得10
22秒前
23秒前
田様应助a123采纳,获得10
24秒前
小新发布了新的文献求助20
25秒前
25秒前
核桃发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
28秒前
28秒前
阔达冰兰发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
30秒前
中和皇极应助曹沛岚采纳,获得10
31秒前
安生生发布了新的文献求助10
31秒前
花花发布了新的文献求助10
32秒前
杜兰特发布了新的文献求助10
33秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 1030
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
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 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
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 3993503
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3534194
关于积分的说明 11264895
捐赠科研通 3274061
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1806259
邀请新用户注册赠送积分活动 883055
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809702