Strong Oxygen Participation in the Redox Governing the Structural and Electrochemical Properties of Na-Rich Layered Oxide Na2IrO3

氧化还原 电化学 氧化物 阳离子聚合 X射线光电子能谱 氧气 化学 相(物质) 无机化学 电极 化学工程 物理化学 工程类 有机化学
作者
Arnaud J. Perez,Dmitry Batuk,Matthieu Saubanère,Gwenaëlle Rousse,Dominique Foix,Eric McCalla,Erik J. Berg,Romain Dugas,Karel H. W. van den Bos,Marie‐Liesse Doublet,D. Gonbeau,Artem M. Abakumov,Gustaaf Van Tendeloo,Jean-Marie Tarascon
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:28 (22): 8278-8288 被引量:154
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.6b03338
摘要

The recent revival of the Na-ion battery concept has prompted intense activities in the search for new Na-based layered oxide positive electrodes. The largest capacity to date was obtained for a Na-deficient layered oxide that relies on cationic redox processes only. To go beyond this limit, we decided to chemically manipulate these Na-based layered compounds in a way to trigger the participation of the anionic network. We herein report the electrochemical properties of a Na-rich phase Na2IrO3, which can reversibly cycle 1.5 Na+ per formula unit while not suffering from oxygen release nor cationic migrations. Such large capacities, as deduced by complementary XPS, X-ray/neutron diffraction and transmission electron microscopy measurements, arise from cumulative cationic and anionic redox processes occurring simultaneously at potentials as low as 2.7 V vs Na+/Na. The inability to remove more than 1.5 Na+ is rooted in the formation of an O1-type phase having highly stabilized Na sites as confirmed by DFT calculations, which could rationalize as well the competing metal/oxygen redox processes in Na2IrO3. This work will help to define the most fertile directions in the search for novel high energy Na-rich materials based on more sustainable elements than Ir.

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
kuromi发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
领导范儿应助科研狗采纳,获得10
2秒前
打打应助Konien采纳,获得10
2秒前
3秒前
桐桐应助于强强采纳,获得10
3秒前
lmg发布了新的文献求助10
5秒前
yaxxx完成签到,获得积分10
5秒前
11111发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
7秒前
XRT发布了新的文献求助10
7秒前
顾矜应助buerger采纳,获得10
7秒前
7秒前
赘婿应助dablack采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
Li梨发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
XYL完成签到,获得积分10
12秒前
尤苏福完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
wz1666发布了新的文献求助30
12秒前
13秒前
XC完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
无理发布了新的文献求助10
14秒前
zl02关注了科研通微信公众号
14秒前
米浆完成签到 ,获得积分10
15秒前
领导范儿应助WD采纳,获得10
16秒前
16秒前
乐乐应助冷酷的天空采纳,获得10
17秒前
傲娇的棉花糖完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
科研大捞发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
丘比特应助Fascinate采纳,获得10
18秒前
19秒前
21秒前
lai完成签到,获得积分10
21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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
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 6440214
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8254012
关于积分的说明 17569275
捐赠科研通 5498337
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2899647
邀请新用户注册赠送积分活动 1876408
关于科研通互助平台的介绍 1716828