Charge–Discharge Mechanism of High‐Entropy Co‐Free Spinel Oxide Toward Li+ Storage Examined Using Operando Quick‐Scanning X‐Ray Absorption Spectroscopy

X射线吸收光谱法 尖晶石 材料科学 吸收光谱法 分析化学(期刊) 过渡金属 过电位 光谱学 无机化学 化学 物理化学 电化学 电极 光学 催化作用 冶金 生物化学 物理 色谱法 量子力学
作者
Xu‐Feng Luo,Jagabandhu Patra,Wei‐Tsung Chuang,Thi Xuyen Nguyen,Jyh‐Ming Ting,Ju Li,Chih‐Wen Pao,Jeng‐Kuei Chang
出处
期刊:Advanced Science [Wiley]
卷期号:9 (21) 被引量:43
标识
DOI:10.1002/advs.202201219
摘要

Transition metal high-entropy oxides (HEOs) are an attractive class of anode materials for high-performance lithium-ion batteries (LIBs). However, owing to the multiple electroactive centers of HEOs, the Li+ storage mechanism is complex and debated in the literature. In this work, operando quick-scanning X-ray absorption spectroscopy (XAS) is used to study the lithiation/delithiation mechanism of the Cobalt-free spinel (CrMnFeNiCu)3 O4 HEO. A monochromator oscillation frequency of 2 Hz is used and 240 spectra are integrated to achieve a 2 min time resolution. High-photon-flux synchrotron radiation is employed to increase the XAS sensitivity. The results indicate that the Cu2+ and Ni2+ cations are reduced to their metallic states during lithiation but their oxidation reactions are less favorable compared to the other elements upon delithiation. The Mn2+/3+ and Fe2+/3+ cations undergo two-step conversion reactions to form metallic phases, with MnO and FeO as the intermediate species, respectively. During delithiation, the oxidation of Mn occurs prior to that of Fe. The Cr3+ cations are reduced to CrO and then Cr0 during lithiation. A relatively large overpotential is required to activate the Cr reoxidation reaction. The Cr3+ cations are found after delithiation. These results can guide the material design of HEOs for improving LIB performance.
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
SciGPT应助潘科学家采纳,获得10
刚刚
Lsyii发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
完美毛豆完成签到,获得积分20
1秒前
NIDADI发布了新的文献求助10
1秒前
岁月静好完成签到,获得积分10
1秒前
rio完成签到 ,获得积分10
2秒前
久久发布了新的文献求助30
2秒前
2秒前
快乐的绿兰完成签到,获得积分10
2秒前
CL发布了新的文献求助10
2秒前
李爱国应助cai采纳,获得10
3秒前
秋不落棠发布了新的文献求助10
3秒前
道交法发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Chenyan775199完成签到,获得积分10
4秒前
wkwkkwk完成签到,获得积分10
4秒前
xiaoman完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
小二郎应助77采纳,获得10
5秒前
苗条的觅海完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
李健应助快乐的绿兰采纳,获得10
7秒前
成就白秋发布了新的文献求助10
7秒前
蓦然回首发布了新的文献求助10
7秒前
MingJia完成签到,获得积分10
7秒前
北北发布了新的文献求助10
7秒前
Chenyan775199发布了新的文献求助10
7秒前
ferritin发布了新的文献求助10
10秒前
小飞完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
科研小白完成签到,获得积分10
11秒前
ssssss完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
抬头看路完成签到,获得积分10
11秒前
无敌暴龙学神完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
实心球完成签到,获得积分20
12秒前
共享精神应助阿腾采纳,获得10
12秒前
高分求助中
Evolution 3rd edition 1500
Lire en communiste 1000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
2-Acetyl-1-pyrroline: an important aroma component of cooked rice 500
Ribozymes and aptamers in the RNA world, and in synthetic biology 500
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 3180621
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2830913
关于积分的说明 7981698
捐赠科研通 2492579
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1329670
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 635798
版权声明 602954