Understanding the Capacity Fading Mechanisms of O3‐Type Na[Ni0.5Mn0.5]O2 Cathode for Sodium‐Ion Batteries

材料科学 阴极 容量损失 电化学 插层(化学) 电解质 离子 共沉淀 结构稳定性 化学工程 无机化学 电极 物理化学 结构工程 工程类 有机化学 化学
作者
Tae‐Yeon Yu,Hoon‐Hee Ryu,Geumjae Han,Yang‐Kook Sun
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:10 (37) 被引量:132
标识
DOI:10.1002/aenm.202001609
摘要

Abstract A spherical O3‐type Na[Ni 0.5 Mn 0.5 ]O 2 cathode, composed of compactly‐packed nanosized primary particles, is synthesized by the coprecipitation method to examine its capacity fading mechanism. The electrochemical performance cycled at different upper cut‐off voltages demonstrate that the P3′ to O3′ phase transition above 3.6 V is primarily responsible for the loss of the structural stability of the O3‐type Na[Ni 0.5 Mn 0.5 ]O 2 cathode. The capacity retention is greatly improved by avoiding the P3′ to O3′ phase transition, and 94.2% and 90.7% of the initial capacities (108.9 mAh g −1 at 3.35 V and 125.4 mAh g −1 at 3.58 V) are retained after 100 cycles. During cycling at 4.0 V, rapid capacity fading (75.5% of 147.5 mAh g −1 after 100 cycles) is observed. The poor Na + ion intercalation stability is directly attributed to the extent of microcracks caused by the abrupt change in the lattice structure. Microcracks traversing the entire secondary particle compromise the mechanical integrity of the cathode and accelerate electrolyte infiltration into the particle interior, causing the subsequent degradation of the exposed internal surfaces. Thus, suppressing microcracks in secondary particles is one of the key challenges for improving the cycling stability of hierarchical structured O3‐type Na[Ni 0.5 Mn 0.5 ]O 2 cathodes.
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
1秒前
晖晖晖晖晖完成签到,获得积分10
3秒前
初衷完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
宇文雅琴完成签到,获得积分10
5秒前
能干小兔子完成签到 ,获得积分10
5秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
ethanyangzzz发布了新的文献求助10
5秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
6秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
堪曼凝完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
hy完成签到,获得积分20
6秒前
哭泣的诗桃完成签到,获得积分10
7秒前
Orange应助杨自忠采纳,获得10
7秒前
小周发布了新的文献求助30
8秒前
hnxxangel发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
Hao123完成签到,获得积分10
9秒前
乐乐应助hyy采纳,获得10
9秒前
搜集达人应助椰子采纳,获得10
10秒前
12秒前
12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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
信任代码:AI 时代的传播重构 450
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 6357100
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8171731
关于积分的说明 17205670
捐赠科研通 5412803
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2864774
邀请新用户注册赠送积分活动 1842223
关于科研通互助平台的介绍 1690446