Sodium Ion Diffusion in Al2O3: A Distinct Perspective Compared with Lithium Ion Diffusion

扩散 热扩散率 离子 锂(药物) 离子键合 离子半径 化学物理 材料科学 涂层 化学 从头算 热力学 纳米技术 医学 物理 内分泌学 有机化学
作者
Sung Chul Jung,Hyung‐Jin Kim,Jang Wook Choi,Young‐Kyu Han
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:14 (11): 6559-6563 被引量:97
标识
DOI:10.1021/nl503169v
摘要

Surface coating of active materials has been one of the most effective strategies to mitigate undesirable side reactions and thereby improve the overall battery performance. In this direction, aluminum oxide (Al2O3) is one of the most widely adopted coating materials due to its easy synthesis and low material cost. Nevertheless, the effect of Al2O3 coating on carrier ion diffusion has been investigated mainly for Li ion batteries, and the corresponding understanding for emerging Na ion batteries is currently missing. Using ab initio molecular dynamics calculations, herein, we first find that, unlike lithiation, sodiation of Al2O3 is thermodynamically unfavorable. Nonetheless, there can still exist a threshold in the Na ion content in Al2O3 before further diffusion into the adjacent active material, delivering a new insight that both thermodynamics and kinetics should be taken into account to describe ionic diffusion in any material media. Furthermore, Na ion diffusivity in NaxAl2O3 turns out to be much higher than Li ion diffusivity in LixAl2O3, a result opposite to the conventional stereotype based on the atomic radius consideration. While hopping between the O-rich trapping sites via an Na-O bond breaking/making process is identified as the main Na ion diffusion mechanism, the weaker Na-O bond strength than the Li-O counterpart turns out to be the origin of the superior diffusivity of Na ions.
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
呵呵贺哈完成签到 ,获得积分10
1秒前
Singularity应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得200
1秒前
qin希望应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得30
1秒前
坚强亦丝应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Nitric_Oxide应助科研通管家采纳,获得20
2秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
奋斗的盼柳完成签到 ,获得积分10
2秒前
5秒前
萧寒发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
Refuel完成签到,获得积分10
7秒前
嘻嘻印完成签到,获得积分10
8秒前
dhf完成签到,获得积分10
9秒前
俏皮的荔枝完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
BowenShi发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
彭于晏应助wangzhao采纳,获得10
12秒前
干净含烟发布了新的文献求助10
13秒前
sxs完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
16秒前
woxue完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
merryorange发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
Lidocaine发布了新的文献求助10
18秒前
lihongchi发布了新的文献求助10
19秒前
Zoe完成签到,获得积分10
19秒前
gaogao完成签到,获得积分10
20秒前
刘秀完成签到 ,获得积分10
21秒前
白小超人完成签到 ,获得积分10
22秒前
番茄发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
The Oxford Handbook of Social Cognition (Second Edition, 2024) 1050
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Handbook of Qualitative Cross-Cultural Research Methods 600
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
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 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3140221
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2791023
关于积分的说明 7797567
捐赠科研通 2447480
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1301898
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626345
版权声明 601194