First-principles comparative study of Cr migration in O3 and O/P hybrid-phased NaCrO2

掺杂剂 材料科学 八面体 兴奋剂 结晶学 相(物质) 混合功能 晶体结构 物理 密度泛函理论 化学 光电子学 量子力学
作者
Jialiang Wei,Leon L. Shaw,Wei Chen
出处
期刊:Physical Review Materials [American Physical Society]
卷期号:6 (9)
标识
DOI:10.1103/physrevmaterials.6.095403
摘要

In layered Na transition-metal (TM) oxides, TM migration usually occurs at highly charged states and severely deteriorates the capacity and reversibility. Meanwhile, the formation of hybrid phases with the intergrowth of octahedral (O-type) and prismatic (P-type) Na layers also takes place at highly charged states. These hybrid phases are often more stable than simple O3 or P3 stackings. However, little is known about the mechanism and impact of TM migration in these hybrid phases. In this work, a comparative first-principles study is performed to understand the connections between structural changes and Cr migration in layered O3 and hybrid-phased ${\mathrm{NaCrO}}_{2}$. After Cr migration, the hybrid-phased ${\mathrm{NaCrO}}_{2}$ suffers from greater layer shrinkage than the O3 phase. Three factors affect the Cr migration energy ${E}_{\mathrm{mig}}$: the Na concentration, local 3D configurations, and 2D in-plane geometries. Low Na concentrations and certain local 3D configurations facilitate the Cr migration. The Cr migration barriers in both O3 and hybrid-phased ${\mathrm{NaCrO}}_{2}$ are positively correlated with the $\mathrm{Cr}\phantom{\rule{0.28em}{0ex}}{E}_{\mathrm{mig}}$. The Cr migration in 17 doped O3 and hybrid-phased ${\mathrm{NaCrO}}_{2}$ is surveyed. In these doped ${\mathrm{NaCrO}}_{2}$, a more uniform distribution of the Cr--O bond lengths usually suggests suppressed Cr migration. Optimal dopants for suppressing Cr migration are identified by considering ${E}_{\mathrm{mig}}$ for both Cr and the dopant. Our comparative study on Cr migration in O3 and hybrid-phased ${\mathrm{NaCrO}}_{2}$ reveals the significant role of hybrid-phased structures in the development of layered cathode materials.

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
彩色天空完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
天天快乐应助wangli采纳,获得10
4秒前
xu完成签到,获得积分10
5秒前
shining完成签到,获得积分10
5秒前
LINJMX完成签到 ,获得积分10
6秒前
地球发布了新的文献求助10
7秒前
wuliumu完成签到,获得积分10
8秒前
张辰熙完成签到 ,获得积分10
9秒前
无极微光应助ZZ采纳,获得20
9秒前
乐观半凡完成签到,获得积分10
9秒前
冷静的孙悟空完成签到,获得积分10
10秒前
安江涛完成签到,获得积分10
12秒前
灰灰完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
按时毕业的小王完成签到,获得积分10
14秒前
玩命的语兰完成签到,获得积分10
15秒前
骑着蚂蚁追大象完成签到,获得积分10
15秒前
天明发布了新的文献求助10
17秒前
ZZ完成签到,获得积分20
17秒前
orixero应助shh采纳,获得10
17秒前
爆米花应助shh采纳,获得10
17秒前
初七完成签到 ,获得积分10
17秒前
汉堡包应助shh采纳,获得10
17秒前
wanci应助shh采纳,获得10
17秒前
沉默的倔驴应助shh采纳,获得10
18秒前
乐乐应助shh采纳,获得10
18秒前
桐桐应助shh采纳,获得10
18秒前
脑洞疼应助shh采纳,获得10
18秒前
烟花应助shh采纳,获得10
18秒前
爆米花应助shh采纳,获得10
18秒前
ZXW完成签到,获得积分10
19秒前
敖江风云完成签到,获得积分10
19秒前
俭朴听双完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
MOMO发布了新的文献求助20
22秒前
Blank完成签到 ,获得积分10
23秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
24秒前
风趣如松应助科研通管家采纳,获得10
24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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6512543
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8306030
关于积分的说明 17743264
捐赠科研通 5614318
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2923811
邀请新用户注册赠送积分活动 1901047
关于科研通互助平台的介绍 1762746