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
1秒前
丰富凌晴完成签到,获得积分10
1秒前
Nole的应助被611采纳,获得10
1秒前
1秒前
斯文败类的应助被八二四九采纳,获得10
2秒前
orixero的应助被zj采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
把v完成签到 ,获得积分10
2秒前
孟长歌完成签到,获得积分10
3秒前
似水流年发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
Crssss发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
a_mo关注了科研通微信公众号
5秒前
黑粉头头发布了新的文献求助10
5秒前
FAN完成签到,获得积分10
5秒前
传奇3的应助被lingling00采纳,获得10
6秒前
7秒前
611完成签到,获得积分10
8秒前
苏苏发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
10秒前
咕咕咕咕完成签到,获得积分10
11秒前
赘婿的应助被似水流年采纳,获得10
11秒前
1536362237发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
孙崇翔完成签到,获得积分10
12秒前
英俊的铭的应助被皮在痒采纳,获得10
13秒前
田様的应助被冷静的路人采纳,获得10
13秒前
DXL完成签到,获得积分10
13秒前
zqqq完成签到 ,获得积分10
13秒前
dailixin完成签到 ,获得积分10
14秒前
没烦恼完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
17秒前
jiannanwu发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
19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
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8141183
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9541168
关于积分的说明 21644259
捐赠科研通 7725228
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3421255
关于科研通互助平台的介绍 2546499
邀请新用户注册赠送积分活动 2463398