Gradient and De‐Clustered Anionic Redox Enabled Undetectable O2 Formation in 4.5 V Sodium Manganese Oxide Cathodes

氧化还原 电化学 材料科学 氧化物 阴极 晶体结构 无机化学 结晶学 分析化学(期刊) 化学 物理化学 电极 冶金 色谱法
作者
Na Li,Enyue Zhao,Zhigang Zhang,Wen Yin,Lunhua He,Bao‐Tian Wang,Fangwei Wang,Xiaoling Xiao,Jinkui Zhao
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (48): e2408984-e2408984 被引量:16
标识
DOI:10.1002/adma.202408984
摘要

Abstract Anionic redox chemistry presents a promising approach to enhancing the energy density of oxide cathode materials. However, anionic redox reactions invariably lead to O 2 formation, either as free gaseous O 2 or trapped molecular O 2 , which destabilizes the material's structure. Here, this critical challenge is addressed by constructing a crystal structure with both gradient redox activity and de‐clustered redox‐active oxygen. This design strategy is directly validated by operando differential electrochemical mass spectrometry and ex situ 50 K electron paramagnetic resonance, revealing no release of O 2 or trapped O 2 in the 4.5 V P2‐type sodium manganese‐based layered oxide. Notably, the material exhibits a highly reversible capacity of 247 mA h g −1 at 20 mA g −1 and exceptional capacity retention of 91.4% after 300 cycles at 300 mA g −1 . In situ X‐ray diffraction further suggests that the absence of O 2 formation suppresses the typical P2‐O2 phase transition, resulting in a minimal lattice volume change of only 0.5%. Ex situ neutron diffraction studies and theoretical calculations further elucidate that the locally ordered lattice is well‐preserved, attributable to reduced cationic migrations during cycling.
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
堡主发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
科研通AI6应助感动城采纳,获得30
1秒前
科研通AI6应助baoleijia采纳,获得10
1秒前
向晚生烟完成签到,获得积分10
1秒前
goodbai发布了新的文献求助10
1秒前
bobinson完成签到,获得积分10
1秒前
JJJLX发布了新的文献求助10
1秒前
liuliu完成签到,获得积分10
2秒前
yoona发布了新的文献求助10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
魁梧的涫完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
大个应助卡拉尔德采纳,获得10
5秒前
打打应助Salt_fish采纳,获得10
5秒前
5秒前
fxx发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
不吃香菜发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
顾矜应助longer采纳,获得10
9秒前
共享精神应助rwewe采纳,获得10
10秒前
11完成签到 ,获得积分10
10秒前
冷酷的井完成签到,获得积分10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
林妹妹完成签到 ,获得积分10
10秒前
sjhz发布了新的文献求助10
10秒前
yoona完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
轻抚女高脸颊完成签到,获得积分10
10秒前
子木完成签到 ,获得积分10
11秒前
宋温暖完成签到,获得积分10
11秒前
无极微光应助jessie采纳,获得20
12秒前
grace完成签到,获得积分10
13秒前
xxx完成签到,获得积分10
13秒前
metare发布了新的文献求助10
14秒前
两句话完成签到,获得积分10
14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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
Building Quantum Computers 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
二氧化碳加氢催化剂——结构设计与反应机制研究 660
碳中和关键技术丛书--二氧化碳加氢 600
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 5660809
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4835652
关于积分的说明 15091990
捐赠科研通 4819406
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2579257
邀请新用户注册赠送积分活动 1533773
关于科研通互助平台的介绍 1492565