High-Voltage Potassium Hexacyanoferrate Cathode via High-Entropy and Potassium Incorporation for Stable Sodium-Ion Batteries

阴极 普鲁士蓝 X射线光电子能谱 材料科学 X射线吸收光谱法 拉曼光谱 电化学 插层(化学) 吸收光谱法 化学工程 分析化学(期刊) 化学 无机化学 电极 物理化学 光学 物理 工程类 冶金 色谱法
作者
Junyi Dai,Sha Tan,Lifeng Wang,Fangxin Ling,Fuqiang Duan,Mingze Ma,Yu Shao,Xianhong Rui,Yu Yao,Enyuan Hu,Xiaojun Wu,Chunyang Li,Yan Yu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (21): 20949-20961 被引量:29
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c02323
摘要

Prussian blue analogues (PBAs) used as sodium ion battery (SIB) cathodes are usually the focus of attention due to their three-dimensional open frame and high theoretical capacity. Nonetheless, the disadvantages of a low working voltage and inferior structural stability of PBAs prevent their further applications. Herein, we propose constructing the Kx(MnFeCoNiCu)[Fe(CN)6] (HE-K-PBA) cathode by high-entropy and potassium incorporation strategy to simultaneously realize high working voltage and cycling stability. The reaction mechanism of metal cations in HE-K-PBA are revealed by synchrotron radiation X-ray absorption spectroscopy (XAS), ex situ X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and in situ Raman spectra. We also investigate the entropy stabilization mechanism via finite element simulation, demonstrating that HE-K-PBA with small von Mises stress and weak structure strain can significantly mitigate the structural distortion. Benefit from the stable structure and everlasting K+ (de)intercalation, the HE-K-PBA delivers high output voltage (3.46 V), good reversible capacity (120.5 mAh g–1 at 0.01 A g–1), and capacity retention of 90.4% after 1700 cycles at 1.0 A g–1. Moreover, the assembled full cell and all-solid-state batteries with a stable median voltage of 3.29 V over 3000 cycles further demonstrate the application prospects of the HE-K-PBA cathode.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
SuperD完成签到,获得积分10
1秒前
liangjuan完成签到 ,获得积分10
2秒前
STZHEN发布了新的文献求助10
2秒前
mmyhn发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
8秒前
不配.应助林盒采纳,获得10
9秒前
11秒前
re发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
14秒前
从容芮应助通天塔采纳,获得10
14秒前
从容芮应助通天塔采纳,获得10
14秒前
14秒前
优雅的皮皮虾完成签到,获得积分10
15秒前
樱子完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
咩咩发布了新的文献求助10
17秒前
东阳发布了新的文献求助10
18秒前
科目三应助re采纳,获得10
20秒前
20秒前
大模型应助大PI采纳,获得10
21秒前
酒九发布了新的文献求助20
23秒前
勤恳的铃铛完成签到,获得积分10
24秒前
XingLuo完成签到,获得积分10
24秒前
棉花糖完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
cream完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
Jasper应助农大彭于晏采纳,获得10
28秒前
28秒前
28秒前
29秒前
FashionBoy应助会飞的猪采纳,获得10
29秒前
31秒前
ice完成签到 ,获得积分10
31秒前
cream发布了新的文献求助10
32秒前
思源应助Captain采纳,获得10
32秒前
小武wwwww发布了新的文献求助10
33秒前
zhj发布了新的文献求助10
33秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3136629
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2787671
关于积分的说明 7782749
捐赠科研通 2443752
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1299386
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625440
版权声明 600954