Regulating Oxygen Redox Chemistry through the Synergistic Effect of Transition‐Metal Vacancy and Substitution Element for Layered Oxide Cathodes

空位缺陷 氧化还原 过渡金属 氧化物 阴极 氧气 电化学 材料科学 结晶学 化学物理 化学 无机化学 催化作用 电极 物理化学 有机化学
作者
Chen Cheng,Tianran Yan,Cheng Yuan,Haolv Hu,Xia Xiao,Yihao Shen,Xi Zhou,Pan Zeng,Liang Zhang
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (9) 被引量:6
标识
DOI:10.1002/smll.202306695
摘要

Abstract Reversible oxygen redox (OR) is considered as a paradigmatic avenue to boost the energy densities of layered oxide cathodes. However, its activation is largely coupled with the local coordination environment around oxygen, which is usually accompanied with irreversible oxygen release and unfavorable structure distortion. Herein, it is revealed that the synergistic effect of transition‐metal (TM) vacancy and substitution element for modulating the OR activity and reversibility of layered Na 0.67 MnO 2 through multimodal o perando synchrotron characterizations and electrochemical investigations. It is disclosed that TM vacancy can not only suppress the complicated phase transition but also stimulate the OR activity by creating nonbonding O 2p states via the Na─O─vacancy configurations. Notably, the substitution element plays a decisive role for regulating the reversibility of vacancy‐boosted OR activity: the presence of strong Al─O bonds stabilizes the Mn‐O motifs by sharing O with Al in the rigid Mn─O─Al frameworks, which mitigates TM migration and oxygen release induced by TM vacancy, leading to enhanced OR reversibility; while the introduction of weak Zn─O bonds exacerbates TM migration and irreversible oxygen release. This work clarifies the critical role of both TM vacancy and substitution element for regulating the OR chemistry, providing an effective avenue for designing high‐performance cathodes employing anionic redox.
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
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
札七完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
www发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
情怀应助王亚茹采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
劲秉应助席以亦采纳,获得10
5秒前
汤圆完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
leyellows发布了新的文献求助10
6秒前
京羊完成签到 ,获得积分10
7秒前
FIF发布了新的文献求助30
7秒前
款冬发布了新的文献求助10
8秒前
lvlv发布了新的文献求助10
8秒前
123发布了新的文献求助10
8秒前
jinzhen发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
是然发布了新的文献求助10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
科研通AI5应助Panda_Zhou采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
树枝丫发布了新的文献求助10
10秒前
机灵的宛亦完成签到 ,获得积分10
10秒前
养条狗吧发布了新的文献求助10
11秒前
yyy完成签到,获得积分10
11秒前
ATLI应助焦杨波采纳,获得20
11秒前
11秒前
卓哥完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
po关注了科研通微信公众号
12秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
Statistical Methods for the Social Sciences, Global Edition, 6th edition 600
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
Walter Gilbert: Selected Works 500
An Annotated Checklist of Dinosaur Species by Continent 500
岡本唐貴自伝的回想画集 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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3663580
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3224069
关于积分的说明 9754981
捐赠科研通 2933971
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1606503
邀请新用户注册赠送积分活动 758539
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 734891