Facilitating an Ultrastable O3-Type Cathode for 4.5 V Sodium-Ion Batteries via a Dual-Reductive Coupling Mechanism

化学 阴极 联轴节(管道) 机制(生物学) 对偶(语法数字) 离子 化学物理 纳米技术 无机化学 物理化学 有机化学 冶金 量子力学 艺术 文学类 材料科学 物理
作者
Tianwei Cui,Longxiang Liu,Yuxuan Xiang,Chuanchao Sheng,Xiang Li,Yongzhu Fu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (20): 13924-13933 被引量:52
标识
DOI:10.1021/jacs.4c01787
摘要

O3-type layered oxides for sodium-ion batteries (SIBs) have attracted extensive attention due to their inherently sufficient Na content, which have been considered as one of the most promising candidates for practical applications. However, influenced by the irreversible oxygen loss and the phase transition of O3-P3, the O3-type cathodes are always limited by low cutoff voltages (typically <4.2 V), restraining the full release of the capacity. In this study, we originally propose a dual-reductive coupling mechanism in a novel O3-type Na0.8Li0.2Fe0.2Ru0.6O2 cathode with the suppressed O3-P3 phase transition, aiming at improving the reversibility of oxygen redox at high voltage regions. Consequently, thanks to the formation of the strong covalent Fe/Ru-(O-O) bonding and inhibited slab gliding from the O to P phase, the cathode delivers the preeminent cyclic stability among the numerous O3-type cathodes within a high voltage of 4.5 V (a capacity retention of 95.4% after 100 cycles within 1.5-4.5 V). More importantly, HAADF-STEM and 7Li solid-state NMR results reveal the absence of transition metal migration and the presence of reversible Li migration during cycling, which further contributes to the improved structural robustness of the cathode. This study proposes an innovative strategy to boost the reversibility of anionic redox and to achieve stable high-voltage O3-type layered oxides, promoting the further development of SIBs.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
勉乎哉发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
熙原发布了新的文献求助10
2秒前
ruanruan完成签到,获得积分10
2秒前
打打应助泥泞采纳,获得10
2秒前
3秒前
王小可发布了新的文献求助10
4秒前
爆米花应助顾越采纳,获得30
4秒前
欧阳静芙完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
小青椒应助gxcfdc采纳,获得30
5秒前
NexusExplorer应助若离采纳,获得10
7秒前
刻苦的元风完成签到,获得积分10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI2S应助高兴的海亦采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助高兴的海亦采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助高兴的海亦采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助高兴的海亦采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助高兴的海亦采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助高兴的海亦采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助高兴的海亦采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助高兴的海亦采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
石家豪发布了新的文献求助30
11秒前
李健应助呱牛采纳,获得10
11秒前
发论文完成签到 ,获得积分10
12秒前
TongTong完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
安冉然发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
16秒前
FashionBoy应助标致小天鹅采纳,获得10
16秒前
林狗发布了新的文献求助10
16秒前
rrrrr发布了新的文献求助10
16秒前
yshog发布了新的文献求助10
16秒前
若离发布了新的文献求助10
17秒前
无奈敏发布了新的文献求助10
18秒前
安徒完成签到,获得积分10
18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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Alloy Phase Diagrams 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 891
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5424419
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4538767
关于积分的说明 14163869
捐赠科研通 4455739
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2443880
邀请新用户注册赠送积分活动 1435011
关于科研通互助平台的介绍 1412337