A new Mn-based layered cathode with enlarged interlayer spacing for potassium ion batteries

阴极 离子半径 材料科学 锂(药物) X射线光电子能谱 容量损失 电池(电) 电解质 离子 兴奋剂 化学工程 化学 光电子学 电极 物理化学 冶金 有机化学 量子力学 医学 功率(物理) 物理 工程类 内分泌学
作者
Zhongjun Zhao,Yiran Sun,Yihao Pan,Jing Liu,Jingkai Zhou,Mei Ma,Xiaozhong Wu,Xiangyan Shen,Jin Zhou,Pengfei Zhou
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:652: 231-239 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2023.08.055
摘要

Layered Mn-based cathode (KxMnO2) has attracted wide attention for potassium ion batteries (PIBs) because of its high specific capacity and energy density. However, the structure and capacity of KxMnO2 cathode are constantly degraded during the cycling due to the strong Jahn-Teller effect of Mn3+ and huge ionic radius of K+. In this work, lithium ion and interlayer water were introduced into Mn layer and K layer in order to suppress the Jahn-Teller effect and expand interlayer spacing, respectively, thus obtaining new types of K0.4Mn1-xLixO2·0.33H2O cathode materials. The interlayer spacing of the K0.4MnO2 increased from 6.34 to 6.93 Å after the interlayer water insertion. X-ray photoelectron spectroscopy studies demonstrated that proper lithium doping can effectively control the ratio of Mn3+/Mn4+ and inhibit the Jahn-Teller effect. In-situ X-ray diffraction exhibited that lithium doping can inhibit the irreversible phase transition and improve the structural stability of materials during cycling. As a result, the optimal K0.4Mn0.9Li0.1O2·0.33H2O not only delivered a higher capacity retention of 84.04 % compared to the value of 28.09 % for K0.4MnO2·0.33H2O, but also maintained a greatly enhanced rate capability. This study provides a new opportunity for designing layered manganese-based cathode materials with high performance for PIBs.
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
张三发布了新的文献求助10
刚刚
孙意冉发布了新的文献求助10
刚刚
cg发布了新的文献求助10
1秒前
香蕉觅云应助LHT采纳,获得10
2秒前
NN发布了新的文献求助10
2秒前
善学以致用应助如意慕蕊采纳,获得10
2秒前
3秒前
chenyuyuan完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Liang完成签到,获得积分10
7秒前
华仔应助PATTOM采纳,获得10
8秒前
NN完成签到,获得积分10
8秒前
鲤鱼寻菡完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
ferritin发布了新的文献求助30
10秒前
开放灭绝发布了新的文献求助10
11秒前
健壮夏天发布了新的文献求助30
11秒前
12秒前
在水一方应助Mercury采纳,获得10
14秒前
大喜完成签到,获得积分10
14秒前
可爱的函函应助nashanbei采纳,获得10
14秒前
16秒前
qiao发布了新的文献求助10
17秒前
Akim应助Ma_Fangru采纳,获得30
18秒前
19秒前
十月的天空完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
星星轨迹发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
钦林发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
28秒前
heheheli发布了新的文献求助10
28秒前
29秒前
在水一方应助车灵波采纳,获得10
29秒前
30秒前
FashionBoy应助xiaoxiaoz采纳,获得10
31秒前
舒适访风发布了新的文献求助10
31秒前
hmgdktf发布了新的文献求助10
32秒前
大木头发布了新的文献求助10
32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
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
Sociologies et cosmopolitisme méthodologique 400
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
Another look at Archaeopteryx as the oldest bird 390
Partial Least Squares Structural Equation Modeling (PLS-SEM) using SmartPLS 3.0 300
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 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4624923
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4024171
关于积分的说明 12456546
捐赠科研通 3708857
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2045726
邀请新用户注册赠送积分活动 1077723
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 960238