Suppressing Cation Migration and Reducing Particle Cracks in a Layered Fe‐Based Cathode for Advanced Sodium‐Ion Batteries

材料科学 阴极 离子 粒子(生态学) 化学工程 纳米技术 复合材料 无机化学 化学 冶金 物理化学 海洋学 有机化学 工程类 地质学
作者
Jialu Xu,Zhen Han,Kezhu Jiang,Peilai Bai,Yue Liang,Xiaoyu Zhang,Peng Wang,Shaohua Guo,Haoshen Zhou
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:16 (3) 被引量:70
标识
DOI:10.1002/smll.201904388
摘要

Abstract Sodium‐ion batteries have huge potential in large‐scale energy storage applications. Layered Fe‐based oxides are one of the desirable cathode materials due to abundance in the earth crust and high activity in electrochemical processes. However, Fe‐ion migration to Na layers is one of the major hurdles leading to irreversible structural degradation. Herein, it is revealed that distinct Fe‐ion migration in cycling NaFeO 2 (NFO) should be mainly responsible for the strong local lattice strain and resulting particle cracks, all of which results in the deterioration of electrochemical performance. More importantly, a strategy of Ru doping could effectively suppress the Fe‐ion migration and then reduce the local lattice strain and the particle cracks, finally to greatly enhance the sodium storage performance. Atomic‐scale characterization shows that NFO electrode after cycling presents the intense lattice strain locally, accompanied by the remarkable particle cracks. Whereas, Ru‐doped NFO electrode maintains the well‐ordered layered structure by inhibiting the Fe–O distortion, so as to eliminate the resulting side effect. As a result, Ru‐doped NFO could greatly improve the comprehensive electrochemical performance by delivering a reversible capacity of 120 mA h g −1 , about 80% capacity retention after 100 cycles. The findings provide new insights for designing high‐performance electrodes for sodium‐ion batteries.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
搞怪的又蓝完成签到,获得积分10
刚刚
衣袖染墨色完成签到,获得积分10
刚刚
认真的灵竹完成签到 ,获得积分10
1秒前
慕青应助Yatsennnn采纳,获得10
1秒前
虚心的惮完成签到 ,获得积分10
1秒前
hi_zhanghao完成签到,获得积分0
3秒前
悉达多完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
思源应助yuchangkun采纳,获得10
4秒前
spencer177完成签到,获得积分10
5秒前
CLL完成签到 ,获得积分10
5秒前
Curry完成签到 ,获得积分10
6秒前
陈明娃完成签到,获得积分10
6秒前
威武的凡桃完成签到,获得积分10
6秒前
YuenYuen完成签到,获得积分10
6秒前
挡住所有坏运气888完成签到,获得积分10
7秒前
小明完成签到,获得积分10
7秒前
大个应助bb采纳,获得10
7秒前
azusa完成签到,获得积分10
7秒前
自由饼干完成签到,获得积分10
8秒前
MOON完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
峰回路转完成签到,获得积分10
9秒前
冬凌草应助科研通管家采纳,获得20
10秒前
DijiaXu应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
77应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
香蕉觅云应助慢羊羊采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
oh应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
乐一李完成签到,获得积分10
12秒前
星辰完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
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 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4015939
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3555887
关于积分的说明 11319237
捐赠科研通 3288997
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812357
邀请新用户注册赠送积分活动 887882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812044