Unveiling the Structural and Chemical Evolution of Layered Oxide Cathode for Na‐Ion Batteries Induced by Water Vapor

材料科学 阴极 氧化物 离子 水蒸气 化学工程 纳米技术 化学物理 物理化学 冶金 有机化学 化学 物理 工程类
作者
Pengxiang Ji,Xincheng Lei,Jun Wang,Zhen Han,Yuhan Wang,Yangfan Li,Mengshu Ge,Jianxiong Zhao,Sijie Guo,Xiaozhi Liu,Xuefeng Wang,Lin Gu,Amin Cao,Dong Su
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (51) 被引量:17
标识
DOI:10.1002/adfm.202410485
摘要

Abstract Na‐ion batteries (NIBs) have received considerable attention as promising alternatives to lithium‐ion batteries, particularly for low‐speed electric vehicles and large‐scale energy storage applications. Currently, layered oxide compounds are considered the most important cathode materials for NIBs. However, they suffer from reduced capacity and a shortened lifespan when exposed to water vapor during storage or battery assembly. This article elaborates on the structural and chemical evolution of NaNi 1/3 Fe 1/3 Mn 1/3 O 2 (NFM) cathode at the atomic scale in a pure water vapor environment. The Na + /H + exchange induces the formation of a spinel‐like phase via a multi‐site nucleation mechanism. This transition preferentially occurs either at the cathode surface or along planar defects such as twin boundaries and grain boundaries. Additionally, numerous microcracks perpendicular to <003> direction appear inside NFM grains, further exacerbating the structural deterioration. Upon prolonged exposure to water vapor, NFM grains decompose into a mixture of Na 2 O and transition metal oxide nanoparticles (FeO, NiO, and MnO), accompanied by the generation of oxygen gas. This research provides a comprehensive atomic‐scale insight into the water vapor instability mechanism of layered oxide cathodes, offering guidance for the design and manufacture of the next generation of water vapor‐tolerant layered oxide cathodes in NIBs.
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
浮游应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得20
3秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
拉长的博超完成签到,获得积分10
3秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
6秒前
爆米花应助春江采纳,获得10
7秒前
在水一方应助treelet007采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
xuxingxing发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
庄艺斌完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
传奇3应助微光熠采纳,获得10
10秒前
聪明邪欢完成签到,获得积分10
11秒前
科目三应助misaka采纳,获得10
12秒前
12秒前
神音发布了新的文献求助10
12秒前
左西发布了新的文献求助10
12秒前
吴彦祖发布了新的文献求助10
13秒前
瞌睡虫发布了新的文献求助10
14秒前
烟花应助一一采纳,获得30
14秒前
15秒前
xxfsx应助zhe采纳,获得10
15秒前
77发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
无花果应助wanfeng采纳,获得10
17秒前
18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
Introduction to Early Childhood Education 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 921
Aerospace Standards Index - 2025 800
Identifying dimensions of interest to support learning in disengaged students: the MINE project 800
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 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 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 5431238
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4544308
关于积分的说明 14191949
捐赠科研通 4463001
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2446662
邀请新用户注册赠送积分活动 1438033
关于科研通互助平台的介绍 1414720