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
在水一方应助TaoTaooooII采纳,获得10
1秒前
1秒前
苹果发布了新的文献求助10
1秒前
yutou完成签到,获得积分10
2秒前
丘比特应助苏雨康采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
5秒前
小蘑菇应助默默幼菱采纳,获得10
5秒前
5秒前
超级Huan完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
NexusExplorer应助尊敬的臻采纳,获得10
7秒前
FashionBoy应助青松采纳,获得10
7秒前
领导范儿应助yutou采纳,获得10
7秒前
NexusExplorer应助红颜如梦采纳,获得10
8秒前
zzh发布了新的文献求助10
9秒前
斯文败类应助濮阳千易采纳,获得10
9秒前
杨无敌发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
月夜花朝完成签到 ,获得积分10
9秒前
KaK完成签到,获得积分10
9秒前
建成发布了新的文献求助20
10秒前
尼尼完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI6.3应助nav采纳,获得10
11秒前
11秒前
Genius发布了新的文献求助10
11秒前
Demon_Yi发布了新的文献求助10
11秒前
樊忘幽完成签到,获得积分10
11秒前
cc完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
14秒前
33发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
eric6717发布了新的文献求助10
16秒前
niu发布了新的文献求助10
16秒前
乐乐应助科研小呆瓜采纳,获得10
17秒前
17秒前
波波鱼完成签到,获得积分10
17秒前
18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 6039868
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7771992
关于积分的说明 16228343
捐赠科研通 5185866
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2775119
邀请新用户注册赠送积分活动 1758053
关于科研通互助平台的介绍 1641994