Synergistic effect of different configurations on the anionic redox reaction in Na-deficient oxides for sodium ion batteries

氧化还原 化学 电化学 阴极 无机化学 离子 结构稳定性 物理化学 电极 有机化学 结构工程 工程类
作者
Qiong Liu,Wei Zheng,Xin Su,Xuan Zhang,Ning Han,Zhenyu Wang,Jiangshui Luo,Zhouguang Lu,Jan Fransaer
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:452: 139337-139337 被引量:21
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.139337
摘要

Utilizing the anionic redox reaction in P2 layered compounds is one way to improve the specific capacity of cathodes for sodium-ion batteries. In this work, we compare the difference and synergistic effects of various configurations including Na-O-Mg, Na-O-Zn and Na-O-Cu on the anionic redox reaction through systematic studies of Na0.67Mn0.7M0.3O2 and Na0.67Mn0.7M10.2M20.1O2 (M, M1, M2 = Mg, Cu, Zn). The work demonstrates that the reversibility of the anionic redox reaction and the structural stability of the oxides can be tailored by modulating different configurations. In (ex)-situ X-ray diffraction and the phase stabilities by DFT calculations indicate that with the increased bond strength from Mg-O, Zn-O to Cu–O bond in the TM layers, the structural phase transition from P2 lattice to O2 lattice in the compounds is much suppressed. In these compounds, the cathode material Na0.67Mn0.7Cu0.2Zn0.1O2 combining Na-O-Zn and Na-O-Cu configurations balances the anionic redox activity and the structural stability. Our experiments and calculations reveal that the relatively strong Zn-O and Cu–O interactions in Na0.67Mn0.7Zn0.1Cu0.2O2 account for the structural stability and improved electrochemical properties. The findings gained here may inspire the design and development of cathodes employing anionic redox chemistry for sodium-ion batteries.

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
midus发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
wcy发布了新的文献求助10
1秒前
言欢完成签到,获得积分20
2秒前
无敌龙傲天完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
asd应助daisy采纳,获得30
4秒前
4秒前
笨笨水儿完成签到 ,获得积分10
4秒前
6秒前
Otorhino完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
YingyingFan发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Ccccsa发布了新的文献求助10
8秒前
背后的惜珊完成签到 ,获得积分10
9秒前
LZX完成签到,获得积分20
9秒前
123456发布了新的文献求助10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
优雅酸奶发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Feathamity发布了新的文献求助10
11秒前
温暖的子骞完成签到,获得积分10
13秒前
pancake应助ACE采纳,获得50
13秒前
15秒前
17秒前
木木发布了新的文献求助30
17秒前
木泽发布了新的文献求助10
18秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
雾1206发布了新的文献求助10
20秒前
英俊的铭应助小木林采纳,获得10
21秒前
无极微光发布了新的文献求助20
21秒前
华仔应助123456采纳,获得10
21秒前
25秒前
26秒前
Ccccsa完成签到,获得积分20
27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
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 6000
Real World Research, 5th Edition 680
Superabsorbent Polymers 600
Handbook of Migration, International Relations and Security in Asia 555
Between high and low : a chronology of the early Hellenistic period 500
Advanced Memory Technology: Functional Materials and Devices 500
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 5675174
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4943579
关于积分的说明 15151713
捐赠科研通 4834349
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2589438
邀请新用户注册赠送积分活动 1543035
关于科研通互助平台的介绍 1501031