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
1秒前
枫糖叶落完成签到,获得积分10
6秒前
weijie完成签到,获得积分10
10秒前
yyy完成签到,获得积分20
14秒前
chiazy完成签到,获得积分10
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
17秒前
甜乎贝贝完成签到 ,获得积分10
18秒前
梯度完成签到,获得积分10
19秒前
现代的凝莲完成签到,获得积分10
20秒前
loga80完成签到,获得积分0
21秒前
早安完成签到 ,获得积分10
21秒前
薄荷味的猫完成签到 ,获得积分10
22秒前
美人鱼听不了超声波完成签到 ,获得积分10
22秒前
溪泉完成签到,获得积分10
27秒前
早睡早起身体好Q完成签到 ,获得积分10
27秒前
29秒前
29秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
路灯下的小伙完成签到 ,获得积分10
29秒前
bener完成签到,获得积分10
33秒前
活力的妙之完成签到 ,获得积分10
34秒前
liu完成签到 ,获得积分10
35秒前
狂野凝竹完成签到,获得积分10
39秒前
鹿璟璟完成签到 ,获得积分10
39秒前
小葡萄完成签到 ,获得积分10
40秒前
火顺丁完成签到,获得积分10
40秒前
刘亮亮完成签到,获得积分10
41秒前
跳跃的语柔完成签到 ,获得积分10
44秒前
陈M雯完成签到 ,获得积分10
45秒前
闲人颦儿完成签到,获得积分0
46秒前
沫柠完成签到 ,获得积分10
47秒前
心系天下完成签到 ,获得积分10
48秒前
SASI完成签到 ,获得积分10
50秒前
胡萝卜完成签到 ,获得积分10
52秒前
阿策完成签到,获得积分10
52秒前
蕉鲁诺蕉巴纳完成签到,获得积分0
54秒前
nn完成签到,获得积分10
55秒前
wei完成签到 ,获得积分10
55秒前
yuyuyuyuyuyuyu完成签到,获得积分10
59秒前
槿一完成签到 ,获得积分10
59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
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5599922
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4685721
关于积分的说明 14838888
捐赠科研通 4673965
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2538431
邀请新用户注册赠送积分活动 1505597
关于科研通互助平台的介绍 1471067