Origin of Air-Stability for Transition Metal Oxide Cathodes in Sodium-Ion Batteries

材料科学 阴极 氧化物 降级(电信) 湿度 化学工程 电化学 过渡金属 离子 金属 纳米技术
作者
Chenlu Xu,Haoran Cai,Qinlong Chen,Lina Gao,Jun Liu,Yong-Sheng Hu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acsami.1c21103
摘要

The air-sensitivity of transition metal oxide cathode materials (NaxTMO2, TM: transition metal) is a challenge for their practical application in sodium-ion batteries for large-scale energy storage. However, the deterioration mechanism of NaxTMO2 under ambient air is unclear, which hinders the precise design of air-stable NaxTMO2. Here, we revealed the origin of NaxTMO2 degradation by capturing the initial degradation status and microstructural evolution under ambient atmospheres with optimal humidity. It was found that the insertion of CO2 into Na layers along (003) planes of NaxTMO2 led to initial growth of Na2CO3 nanoseeds between TM layers, which initiated fast structure degradation with surface cracks and extrusion of Na2CO3 out of NaxTMO2. The degradation extents and pathways for NaxTMO2 could be highly associated with crystal orientation, particle morphology, and ambient humidity. Interestingly, the deteriorated NaxTMO2 could be completely healed through optimal recalcination, showing even improved air-stability and electrochemical performance. This work provides a helpful perspective on the interfacical structure design of high-performance NaxTMO2 cathodes 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
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
Ricardo完成签到 ,获得积分10
2秒前
希望天下0贩的0应助devil采纳,获得10
2秒前
2秒前
Owen应助ubiqutin采纳,获得10
3秒前
油焖青椒发布了新的文献求助10
5秒前
李健应助TT采纳,获得10
5秒前
黎金鑫完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
yuchao_0110完成签到,获得积分10
8秒前
奶盐牙牙乐完成签到 ,获得积分10
9秒前
Santasy发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
呆呆发布了新的文献求助20
10秒前
舒适的平蓝完成签到 ,获得积分10
11秒前
科研通AI5应助Upupcc采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
Maestro_S应助英语教育在读采纳,获得10
13秒前
呼呼发布了新的文献求助10
14秒前
ubiqutin发布了新的文献求助10
15秒前
毛毛完成签到,获得积分10
15秒前
qiaobaqiao完成签到 ,获得积分10
15秒前
18秒前
Auto完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
悠悠小土豆完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
21秒前
susu发布了新的文献求助10
21秒前
周小浪完成签到,获得积分10
21秒前
徐徐发布了新的文献求助10
23秒前
Santasy完成签到,获得积分10
24秒前
科研通AI5应助诸笑白采纳,获得10
25秒前
沙青烟完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
qiqi发布了新的文献求助20
26秒前
26秒前
明理晓霜发布了新的文献求助10
26秒前
凝子老师发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
Luis Lacasa - Sobre esto y aquello 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3528020
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108260
关于积分的说明 9288139
捐赠科研通 2805889
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540202
邀请新用户注册赠送积分活动 716950
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709849