Copper-substituted NaxMO2 (M = Fe, Mn) cathodes for sodium ion batteries: Enhanced cycling stability through suppression of Mn(III) formation

价(化学) 阴极 材料科学 化学计量学 自行车 氧化还原 离子 化学 无机化学 结晶学 冶金 物理化学 历史 考古 有机化学
作者
Xu Gao,Jun Chen,Huanqing Liu,Shouyi Yin,Ye Tian,Xiaoyu Cao,Guoqiang Zou,Hongshuai Hou,Weifeng Wei,Libao Chen,Xiaobo Ji
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:406: 126830-126830 被引量:60
标识
DOI:10.1016/j.cej.2020.126830
摘要

Adding Cu2+ has substantially boosted the practical potentiality of Fe/Mn-based layered cathodes for sodium ion batteries (SIBs) owing to the enhanced stabilities, which were previously ascribed to the raised valence of Mn. Herein, the roles of Cu2+ are verified by investigating Cu2+-substituted materials with the stoichiometry of Na0.5+xCuxFe0.5-xMn(IV)0.5O2. Surprisingly, it is found that Mn valence can hardly reach the expected value (IV) even by adjusting Cu2+ content. For the first time, the separation of CuO, which has been previously detected but rarely explained, is ascribed to the restrained chemical states of Mn. Detailed analyses show that, Mn(II) is generated while Mn(III) is decreased in pace of Cu2+ substitution, actually lowering down the oxidation states of Mn. Moreover, Mn4+/3+ redox can be efficiently restricted by importing Cu2+. Albeit the loss of capacity, the cycling stability is greatly enhanced, achieving a high capacity retention of 92.3% after 200 cycles within 4.2–2.5 V. Therefore, the suppression of Jahn-Teller Mn(III) should be intrinsically responsible for the superior cycling stability after Cu2+ substitution. These findings may present a new sight to probe the roles of Cu in layered NaxMO2 system for the design of advanced cathodes for 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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
CYL完成签到 ,获得积分10
1秒前
CUN完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
whandzxl完成签到,获得积分10
4秒前
大头完成签到 ,获得积分10
4秒前
南城完成签到 ,获得积分10
5秒前
张文静完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI2S应助frank采纳,获得10
8秒前
闪闪的夜阑完成签到 ,获得积分10
8秒前
chendm发布了新的文献求助10
8秒前
东瓜魔法师完成签到,获得积分10
9秒前
小超人到海底捉虫完成签到,获得积分10
11秒前
秃驴2号完成签到,获得积分10
11秒前
贪玩亿先完成签到,获得积分10
12秒前
洁净的诗柳完成签到,获得积分10
13秒前
刘荣圣完成签到,获得积分10
14秒前
惠子发布了新的文献求助10
14秒前
沉静冬易完成签到,获得积分10
14秒前
bernie1023完成签到,获得积分10
15秒前
shan完成签到,获得积分10
15秒前
酸菜炖粉条完成签到,获得积分10
17秒前
小王同学完成签到 ,获得积分10
18秒前
Leo完成签到,获得积分10
18秒前
xixidong应助俞孤风采纳,获得50
18秒前
小children丙完成签到,获得积分10
18秒前
公西翠萱完成签到,获得积分10
20秒前
zhang完成签到,获得积分10
21秒前
陈宗琴完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
小二郎应助张硕采纳,获得10
22秒前
22秒前
张丹完成签到,获得积分10
22秒前
来一杯珍珠完成签到,获得积分10
22秒前
专注灵凡完成签到,获得积分10
23秒前
老迟到的凝丝完成签到,获得积分10
24秒前
七子完成签到,获得积分10
24秒前
frank完成签到,获得积分10
25秒前
zzx396完成签到,获得积分10
25秒前
段仁杰完成签到,获得积分10
26秒前
Anderson123完成签到,获得积分0
26秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1200
BIOLOGY OF NON-CHORDATES 1000
进口的时尚——14世纪东方丝绸与意大利艺术 Imported Fashion:Oriental Silks and Italian Arts in the 14th Century 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 550
The Collected Works of Jeremy Bentham: Rights, Representation, and Reform: Nonsense upon Stilts and Other Writings on the French Revolution 320
Generative AI in Higher Education 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3356924
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2980550
关于积分的说明 8694611
捐赠科研通 2662221
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1457683
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 674849
邀请新用户注册赠送积分活动 665815