Extending phase-variation voltage zones in P2-type sodium cathodes through high-entropy doping for enhanced cycling stability and rate capability

材料科学 阴极 兴奋剂 化学物理 结构稳定性 化学工程 纳米技术 光电子学 物理化学 化学 结构工程 工程类
作者
Shaobo Ma,Peichao Zou,Huolin L. Xin
出处
期刊:Materials Today Energy [Elsevier]
卷期号:38: 101446-101446 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.mtener.2023.101446
摘要

P2-type layered sodium oxides hold great promise for grid-scale energy storage applications owing to their low-cost merit, while their detrimental structural and chemical transition lead to low reversible capacities and poor cycling stability. Herein, we leverage a high-entropy (HE) doping strategy to stabilize the P2-type Na0.667Mn0.667Ni0.167Co0.167O2 (NMNC) cathode. A novel Na0.667Mn0.667Ni0.167Co0.117Ti0.01Mg0.01Cu0.01Mo0.01Nb0.01O2 (HE-NMNC) composite, with five equal content (1 at %) of cation substitution and exhibiting a pure P63/mmc space group structure, is proposed. Interestingly, a reversible P2-type phase variation is identified for HE-NMNC at high degrees of charge, but such phase variation occurs in a wider voltage region and is much slower than that in the NMNC baseline. It is demonstrated that the HE-NMNC delivers outstanding rate capability and cycling stability under a charging cutoff voltage of 4.5 V, achieving a reversible capacity of 111 mAh/g at 5 C and retaining around 130 mAh/g after 100 cycles at 1 C. Apart from the charge compensation of main transition metals (Ni, Co, and Mn), the reversible redox of lattice oxygen also contributes to the capacity of HE-NMNC upon cycling. The proposed high-entropy doping strategy and reaction mechanism may provide new insights for developing advanced cathode materials.
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
lwl666发布了新的文献求助10
刚刚
dennis发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
个性德天发布了新的文献求助10
1秒前
打打应助Yongqin采纳,获得10
1秒前
liuliqiong完成签到,获得积分10
1秒前
xi完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
赘婿应助彭泽阳采纳,获得10
2秒前
幻梦完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
科研通AI6.2应助小禾采纳,获得10
3秒前
殷勤的紫槐应助dawnstar采纳,获得200
3秒前
4秒前
5秒前
yara完成签到 ,获得积分10
5秒前
qqqqq发布了新的文献求助10
6秒前
沐易发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
XU徐发布了新的文献求助10
8秒前
天天快乐应助六六采纳,获得10
8秒前
何畅完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
rpFengMing发布了新的文献求助10
9秒前
Chandow完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
Lionel完成签到,获得积分10
9秒前
机智飞烟完成签到,获得积分10
10秒前
会撒娇的安南完成签到,获得积分10
10秒前
SHANSHAN发布了新的文献求助30
10秒前
11秒前
Cau_zhao完成签到,获得积分10
11秒前
Rita发布了新的文献求助10
12秒前
乐乐应助默默幼菱采纳,获得10
12秒前
12秒前
Ll发布了新的文献求助10
13秒前
xu发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
呆梨医生发布了新的文献求助10
14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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6040648
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7777390
关于积分的说明 16231667
捐赠科研通 5186723
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2775557
邀请新用户注册赠送积分活动 1758586
关于科研通互助平台的介绍 1642207