Expediting layered oxide cathodes based on electronic structure engineering for sodium-ion batteries: Reversible phase transformation, abnormal structural regulation, and stable anionic redox

材料科学 氧化还原 氧化物 阴极 离域电子 离子 电子结构 离子键合 化学物理 密度泛函理论 纳米技术 有机化学 计算化学 化学 冶金 物理化学
作者
Shouxin Zhang,Haiyan Hu,Xinyu Liu,Jingqiang Wang,Yi‐Feng Liu,Yan‐Fang Zhu,Ling‐Yi Kong,Zhuang‐Chun Jian,Shulei Chou,Yao Xiao
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:128: 109905-109905 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2024.109905
摘要

With the growing demand for energy storage, layered oxide cathodes (NaxTMO2) for sodium-ion batteries (SIBs) have become the spotlight for researchers. However, irreversible multiphase transformation and structural degradation, as well as lattice oxygen loss, hindered their commercialization. Electronic structure modulation based on the orbital hybridization concept is an important way to solve key scientific problems. Herein, due to its unique electronic structure, Sn is chosen as the proof of the conceptual element, and its effect on layered oxide cathode is summarized in three aspects: reversible phase transformation, abnormal structural regulation, and stable anionic redox. Firstly, the large size of Sn4+ suppresses the sliding of the transition metal oxide (TMO2) layer and Na+/vacancy ordering as well as enhances the delocalization of electrons. Secondly, Sn with a similar ionic radius to other TM ions in the structure promotes the stacking of the O3 phase. What's more, the distinctive electronic structure of Sn4+ will enhance the operating voltage. Thirdly, a strong Sn-O bond stabilizes the lattice oxygen, promotes stable anion redox, and improves the energy density of the battery. Therefore, electronic structure modulation can provide technical direction for the development and industrialization of high-performance SIBs.
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
Jieh发布了新的文献求助20
1秒前
2秒前
丰富梦容完成签到 ,获得积分10
2秒前
mmmmm完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
传奇3应助Xu1woo采纳,获得30
4秒前
4秒前
4秒前
zz关注了科研通微信公众号
7秒前
上官若男应助叙温雨采纳,获得10
8秒前
8秒前
科研通AI2S应助liujianzhuo采纳,获得10
8秒前
YANGLan发布了新的文献求助10
10秒前
Candice发布了新的文献求助10
11秒前
haku完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
15秒前
甜蜜的甜瓜完成签到,获得积分10
16秒前
皮老八发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
19秒前
20秒前
21秒前
Lucas应助wtf采纳,获得10
22秒前
22秒前
爆米花应助漂亮的忆文采纳,获得10
22秒前
darkpigx完成签到,获得积分10
23秒前
皮老八完成签到,获得积分10
24秒前
Jinyi发布了新的文献求助10
24秒前
小鱼头完成签到,获得积分20
24秒前
科目三应助伴着星光归来采纳,获得10
24秒前
Aic发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
Foremelon发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
27秒前
莫小乔斯完成签到,获得积分10
29秒前
无限的紫蓝完成签到,获得积分10
29秒前
吉吉米米发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
高分求助中
Evolution 10000
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
юрские динозавры восточного забайкалья 800
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi 400
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 3149289
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2800391
关于积分的说明 7839862
捐赠科研通 2457980
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1308158
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628456
版权声明 601706