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 物理 工程类 化学
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
刚刚
余了完成签到 ,获得积分10
刚刚
lothary发布了新的文献求助80
1秒前
Ajin发布了新的文献求助10
2秒前
布小丁发布了新的文献求助10
3秒前
完美世界应助Sev采纳,获得10
3秒前
科研通AI6应助淡淡一凤采纳,获得10
4秒前
大大大长腿完成签到,获得积分10
5秒前
taotao完成签到,获得积分10
6秒前
Hello完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
泡泡发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
锦12138发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
我是老大应助哈哈哈采纳,获得10
9秒前
1351567822应助miemie66采纳,获得80
9秒前
毕晓旋发布了新的文献求助10
11秒前
亚七完成签到,获得积分10
11秒前
johnzsin发布了新的文献求助10
12秒前
Kkkkk发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
余了关注了科研通微信公众号
13秒前
XXXXX发布了新的文献求助30
14秒前
冯志华完成签到,获得积分10
14秒前
刘鸿雁完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
脑洞疼应助小白狗采纳,获得20
15秒前
15秒前
16秒前
苦行僧发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
周淡念完成签到,获得积分10
18秒前
orixero应助贪玩的机器猫采纳,获得10
18秒前
桐桐应助winkink采纳,获得10
18秒前
清风伴夜亭完成签到,获得积分10
18秒前
DL发布了新的文献求助10
19秒前
我是老大应助冯志华采纳,获得10
19秒前
Wayne发布了新的文献求助10
20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
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Routledge Handbook on Spaces of Mental Health and Wellbeing 500
Elle ou lui ? Histoire des transsexuels en France 500
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 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 5320977
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4462749
关于积分的说明 13887609
捐赠科研通 4353801
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2391340
邀请新用户注册赠送积分活动 1385010
关于科研通互助平台的介绍 1354802