Synergy of cations in high entropy oxide lithium ion battery anode

电化学 阳极 材料科学 氧化物 电极 纳米结构 金属 亚稳态 离子 纳米尺度 电池(电) 化学工程 纳米技术 无机化学 化学物理 化学 物理化学 热力学 物理 冶金 功率(物理) 有机化学 工程类
作者
Kai Wang,Weibo Hua,Xiaohui Huang,David Stenzel,Junbo Wang,Ziming Ding,Yanyan Cui,Qingsong Wang,Helmut Ehrenberg,Ben Breitung,Christian Kübel,Xiaoke Mu
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:14 (1): 1487-1487 被引量:277
标识
DOI:10.1038/s41467-023-37034-6
摘要

High entropy oxides (HEOs) with chemically disordered multi-cation structure attract intensive interest as negative electrode materials for battery applications. The outstanding electrochemical performance has been attributed to the high-entropy stabilization and the so-called 'cocktail effect'. However, the configurational entropy of the HEO, which is thermodynamically only metastable at room-temperature, is insufficient to drive the structural reversibility during conversion-type battery reaction, and the 'cocktail effect' has not been explained thus far. This work unveils the multi-cations synergy of the HEO Mg0.2Co0.2Ni0.2Cu0.2Zn0.2O at atomic and nanoscale during electrochemical reaction and explains the 'cocktail effect'. The more electronegative elements form an electrochemically inert 3-dimensional metallic nano-network enabling electron transport. The electrochemical inactive cation stabilizes an oxide nanophase, which is semi-coherent with the metallic phase and accommodates Li+ ions. This self-assembled nanostructure enables stable cycling of micron-sized particles, which bypasses the need for nanoscale pre-modification required for conventional metal oxides in battery applications. This demonstrates elemental diversity is the key for optimizing multi-cation electrode 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
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
云朝完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
自信的昊焱完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
学术羊发布了新的文献求助10
1秒前
阿喵完成签到 ,获得积分10
2秒前
小番茄完成签到 ,获得积分10
4秒前
Sand完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.2应助zky采纳,获得10
5秒前
绿泡泡住海边完成签到,获得积分10
5秒前
lym97完成签到 ,获得积分10
5秒前
孤独星月完成签到,获得积分20
7秒前
俭朴依白发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
sharkmelon应助ccm采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
乐观小之发布了新的文献求助50
10秒前
11秒前
完美的翼应助重要问丝采纳,获得10
12秒前
AllRightReserved应助重要问丝采纳,获得10
12秒前
chy完成签到,获得积分10
12秒前
Nature发布了新的文献求助10
12秒前
高锰酸钾发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
kimlian发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
丘比特应助谭平采纳,获得10
17秒前
cen发布了新的文献求助10
19秒前
小小牛马发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
21秒前
21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 Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Software that combines deep learning,3D reconstruction and CFD to analyze the state of carotid arteries from ultrasound imaging 600
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6501015
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8296023
关于积分的说明 17705255
捐赠科研通 5597992
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2918508
邀请新用户注册赠送积分活动 1895724
关于科研通互助平台的介绍 1756655