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
迷路尔曼发布了新的文献求助10
刚刚
桐桐应助DAI采纳,获得50
刚刚
zipi完成签到,获得积分10
1秒前
浮曳发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
July完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
飘逸的凉面完成签到,获得积分20
3秒前
美国giao哥完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
Echo完成签到,获得积分0
5秒前
Akim应助chengxue采纳,获得30
5秒前
5秒前
suicone发布了新的文献求助10
7秒前
lei完成签到,获得积分10
8秒前
Seven发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
浮曳完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
kk发布了新的文献求助10
12秒前
ZsJJkk发布了新的文献求助10
12秒前
迷路尔曼完成签到,获得积分10
12秒前
向前完成签到,获得积分10
12秒前
汉堡包应助克灵杰采纳,获得10
12秒前
13秒前
丘比特应助阿梨采纳,获得10
13秒前
13秒前
14秒前
15秒前
16秒前
chengxue发布了新的文献求助30
16秒前
善ml赖博士关注了科研通微信公众号
17秒前
leeSongha完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
llb发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
19秒前
武丝丝发布了新的文献求助10
20秒前
橘子汽水完成签到 ,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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 6517181
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8310180
关于积分的说明 17764633
捐赠科研通 5619504
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2925849
邀请新用户注册赠送积分活动 1902723
关于科研通互助平台的介绍 1763761