Tailoring interphase structure to enable high-rate, durable sodium-ion battery cathode

材料科学 阴极 电化学 相间 涂层 掺杂剂 电池(电) 兴奋剂 离子 化学工程 电极 纳米技术 化学 光电子学 物理 物理化学 有机化学 功率(物理) 工程类 生物 量子力学 遗传学
作者
Na Li,Shaofei Wang,Enyue Zhao,Wen Yin,Zhigang Zhang,Kang Wu,Juping Xu,Yoshihiro Kuroiwa,Zhongbo Hu,Fangwei Wang,Jinkui Zhao,Xiaoling Xiao
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:68: 564-571 被引量:59
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2021.12.018
摘要

Na-based layered transition metal oxides with O3-type structure have been considered to be promising cathodes for Na-ion batteries. However, the intrinsically limited Na-ion conductivity induced by the O-type Na-coordinate environment compromises their rate and cycle capability, hindering their practical application. Here, we report an interphase-structure tailoring strategy that improves the electrochemical properties of O3-type layered cathodes achieved through surface coating and doping processes. Specifically, a Zr-doped interphase structure is designed in the model compound NaNi1/3Mn1/3Fe1/3O2 using the ionic conductor Na3Zr2Si2PO12 as the surface coating material and Zr-dopant provider. We discover that the modified NaNi1/3Mn1/3Fe1/3O2 cathode shows a stable Na-storage structure as well as an enhanced rate/cycle capability. Combined with theoretical calculations, it is suggested that the superior electrochemical performances originate from the Zr-doped interphase structure, which has an enlarged Na layer spacing that forms favorable Na-ion diffusion channels. This work highlights a general material interface optimization method which opens a new perspective for fabricating high-performance electrodes for Na-ion batteries and beyond.
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
刚刚
刚刚
刚刚
小蘑菇应助我叫杨二虎采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
小汤完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
yy发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
储鹂莹完成签到,获得积分10
4秒前
合适板栗完成签到,获得积分10
4秒前
CG发布了新的文献求助10
4秒前
keke发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
慕青应助七省总督采纳,获得30
5秒前
XM发布了新的文献求助10
5秒前
lulu完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
Key发布了新的文献求助10
7秒前
桔梗发布了新的文献求助10
7秒前
wuxiaoyan426发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
lllyyll完成签到,获得积分10
8秒前
储鹂莹发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
murielho完成签到,获得积分10
9秒前
Amanda完成签到,获得积分20
9秒前
MQ_Ningbo发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI6.2应助qiushuimandi采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
冠哥断后发布了新的文献求助10
10秒前
负责红酒发布了新的文献求助10
10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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7746813
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9294747
关于积分的说明 20226045
捐赠科研通 7326888
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308202
关于科研通互助平台的介绍 2460133
邀请新用户注册赠送积分活动 2319944