Design of high-entropy P2/O3 hybrid layered oxide cathode material for high-capacity and high-rate sodium-ion batteries

离子 氧化物 阴极 材料科学 化学工程 化学 冶金 工程类 物理化学 有机化学
作者
Dingbang Hao,Gaoyuan Zhang,De Ning,Dong Zhou,Yan Chai,Jin Xu,Xingxing Yin,Ruijie Du,Götz Schuck,Jun Wang,Yongli Li
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:125: 109562-109562 被引量:62
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2024.109562
摘要

High-entropy layered cathode materials have garnered significant attention due to their exceptional structural stability and capacity retention. However, the complex composition of these materials has posed challenges for performance optimization. Herein, an innovative high-entropy P2/O3 hybrid layered oxide cathode material with impressive reversible capacity and high-rate capabilities is designed according to the configurational entropy adjustment strategy. Specifically, the unique structure of Na0.85Li0.05Ni0.3Fe0.1Mn0.5Ti0.05O2 (LNFMT) exhibits not only enhanced anionic activity but also mitigated migration of transition metals at high voltage. The high-entropy effect facilitates the migration of Li+ to Na layer, forming a pseudo-tetrahedral structure that hinders the movement of Fe3+. Additionally, the robust Ti-O bond ensures the internal cohesion of transition metal layers, enhancing the structural stability during de-/intercalation processes. As a result, the undesirable P2-O2 phase transformation is effectively suppressed in 1.5-4.5 V, leading to a remarkable capacity retention of over 70% after 100 cycles at 0.2 C. Moreover, LNFMT shows a high discharge capacity of 116 mAh/g at 10 C with excellent capacity retention of 94.23% after 150 cycles in 2.0-4.2 V, demonstrating its superior rate capability. This research showcases the significant impact of the high-entropy effect and provides a novel perspective for the design of sodium-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
木木木发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
梅竹发布了新的文献求助10
刚刚
菜菜发布了新的文献求助10
1秒前
明月完成签到 ,获得积分10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
陈123发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
yym996完成签到 ,获得积分10
5秒前
张钊于给张钊于的求助进行了留言
6秒前
星辰大海应助木木木采纳,获得10
6秒前
kio发布了新的文献求助10
8秒前
随机的都是啥昵称完成签到 ,获得积分10
10秒前
菜菜完成签到,获得积分10
10秒前
晴天111给晴天111的求助进行了留言
11秒前
笑点低的咖啡完成签到,获得积分20
12秒前
赘婿应助z00采纳,获得10
13秒前
所所应助姜jiang采纳,获得10
13秒前
14秒前
14秒前
Xavier完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
Xavier发布了新的文献求助10
20秒前
洋子完成签到,获得积分20
20秒前
创不可贴完成签到,获得积分10
22秒前
洋子发布了新的文献求助10
23秒前
wik完成签到,获得积分10
23秒前
爱笑发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
西乡塘塘主完成签到,获得积分10
25秒前
刘菠萝完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
YISER完成签到,获得积分20
26秒前
呱啦呱啦完成签到,获得积分10
28秒前
我我我发布了新的文献求助10
28秒前
djnhappy给djnhappy的求助进行了留言
29秒前
小盛完成签到 ,获得积分10
29秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
30秒前
麦当劳开我家楼下完成签到,获得积分10
30秒前
李明完成签到,获得积分10
31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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1001
On the application of advanced modeling tools to the SLB analysis in NuScale. Part I: TRACE/PARCS, TRACE/PANTHER and ATHLET/DYN3D 500
L-Arginine Encapsulated Mesoporous MCM-41 Nanoparticles: A Study on In Vitro Release as Well as Kinetics 500
Haematolymphoid Tumours (Part A and Part B, WHO Classification of Tumours, 5th Edition, Volume 11) 400
Virus-like particles empower RNAi for effective control of a Coleopteran pest 400
Unraveling the Causalities of Genetic Variations - Recent Advances in Cytogenetics 400
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5465550
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4569781
关于积分的说明 14321124
捐赠科研通 4496282
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2463209
邀请新用户注册赠送积分活动 1452179
关于科研通互助平台的介绍 1427336