P2-type layered high-entropy oxides as sodium-ion cathode materials

阴极 溶解 电化学 材料科学 离子 组态熵 晶体结构 过渡金属 氧化物 金属 无机化学 化学工程 化学 结晶学 电极 热力学 物理化学 冶金 催化作用 有机化学 工程类 物理 生物化学
作者
Junbo Wang,Sören L. Dreyer,Kai Wang,Ziming Ding,Thomas Diemant,Guruprakash Karkera,Yanjiao Ma,Abhishek Sarkar,Bei Zhou,Mikhail V. Gorbunov,Ahmad Omar,Daria Mikhailova,Volker Presser,Maximilian Fichtner,Horst Hahn,Torsten Brezesinski,Ben Breitung,Qingsong Wang
出处
期刊:Materials futures [IOP Publishing]
卷期号:1 (3): 035104-035104 被引量:76
标识
DOI:10.1088/2752-5724/ac8ab9
摘要

Abstract P2-type layered oxides with the general Na-deficient composition Na x TMO 2 ( x < 1, TM: transition metal) are a promising class of cathode materials for sodium-ion batteries. The open Na + transport pathways present in the structure lead to low diffusion barriers and enable high charge/discharge rates. However, a phase transition from P2 to O2 structure occurring above 4.2 V and metal dissolution at low potentials upon discharge results in rapid capacity degradation. In this work, we demonstrate the positive effect of configurational entropy on the stability of the crystal structure during battery operation. Three different compositions of layered P2-type oxides were synthesized by solid-state chemistry, Na 0.67 (Mn 0.55 Ni 0.21 Co 0.24 )O 2 , Na 0.67 (Mn 0.45 Ni 0.18 Co 0.24 Ti 0.1 Mg 0.03 )O 2 and Na 0.67 (Mn 0.45 Ni 0.18 Co 0.18 Ti 0.1 Mg 0.03 Al 0.04 Fe 0.02 )O 2 with low, medium and high configurational entropy, respectively. The high-entropy cathode material shows lower structural transformation and Mn dissolution upon cycling in a wide voltage range from 1.5 to 4.6 V. Advanced operando techniques and post-mortem analysis were used to probe the underlying reaction mechanism thoroughly. Overall, the high-entropy strategy is a promising route for improving the electrochemical performance of P2 layered oxide cathodes for advanced sodium-ion battery applications.
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
娜娜酱油发布了新的文献求助10
刚刚
pupucici发布了新的文献求助80
1秒前
Lsmile完成签到 ,获得积分10
1秒前
datiancaihaha发布了新的文献求助10
2秒前
wanghuhu发布了新的文献求助30
2秒前
Mr_Yilu完成签到,获得积分10
3秒前
ad完成签到,获得积分10
3秒前
左惋庭发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
bbanshan发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
打打应助sxmt123456789采纳,获得30
7秒前
小壳儿完成签到 ,获得积分10
7秒前
朝闻道完成签到 ,获得积分10
7秒前
夜泊完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
左惋庭完成签到,获得积分10
9秒前
达不溜完成签到,获得积分20
9秒前
无花果应助娜娜酱油采纳,获得10
9秒前
9秒前
善学以致用应助zyyicu采纳,获得20
10秒前
LZR完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
zjm发布了新的文献求助10
12秒前
dasheenly完成签到,获得积分10
13秒前
顾矜应助lala采纳,获得10
13秒前
13秒前
xixi完成签到,获得积分20
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
zz发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
16秒前
17秒前
CodeCraft应助单耳兔采纳,获得10
18秒前
英姑应助yld采纳,获得10
19秒前
19秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5743755
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5415833
关于积分的说明 15348312
捐赠科研通 4884362
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625769
邀请新用户注册赠送积分活动 1574598
关于科研通互助平台的介绍 1531510