Halting Oxygen Evolution to Achieve Long Cycle Life in Sodium Layered Cathodes

氧化还原 析氧 阴极 氧气 密度泛函理论 化学物理 化学工程 纳米技术 材料科学 化学 无机化学 计算化学 电极 物理化学 工程类 电化学 有机化学
作者
Haoji Wang,Jinqiang Gao,Yu Mei,Lianshan Ni,Yi He,Ningyun Hong,Jiangnan Huang,Wentao Deng,Guoqiang Zou,Hongshuai Hou,Chaoping Liang,Tongchao Liu,Xiaobo Ji,Khalil Amine
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
被引量:10
标识
DOI:10.1002/anie.202418605
摘要

Oxygen redox chemistries at high voltage have materialized as a revolutionary paradigm for cathodes with high-energy density; however, they are plagued by the challenges of labile oxygen loss and rapid degradations upon cycling, even after concerted endeavors from the research community. Here we propose a multi-concentration stratagem propelled by entropy reinforcement to enhance the electronic structure disorder (ESD) at high desodiation states for impeding undesired oxygen mobility and ensuring controlled oxygen activity, elucidated by density functional theory calculations. The increased disorder strengthens the reversible electrochemistry of lattice oxygen redox, leading to effectively suppressed P-O structural evolution and highly stable localized TMO6 octahedral environments, as demonstrated by soft/hard X-ray absorption spectroscopy. Furthermore, we reveal that a high-entropy state induced by cationic disordering has capacity to perturb cationic redox boundaries, significantly restraining the formation of detrimental P3' phases. As a consequence, the high-voltage cycling stability has been greatly enhanced, up to 4.4 V versus Na+/Na, with an impressive 90.1% capacity retention at 1C over 100 cycles and 76.1% capacity retention at 2C over 300 cycles. The resilient oxygen redox, enabled through the control of ESD, broadens the horizons for entropy engineering and lays the foundation for advancements in high-energy, long-cycling, safe batteries.
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
jiaolulu发布了新的文献求助10
刚刚
踏雪飞鸿完成签到,获得积分10
1秒前
hannah完成签到,获得积分10
1秒前
songvv发布了新的文献求助10
2秒前
一一一应助Bin_Liu采纳,获得10
3秒前
麻果完成签到,获得积分10
5秒前
OER完成签到,获得积分10
5秒前
伦语完成签到,获得积分20
5秒前
中陆完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
莫西莫西完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
xjh完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
lbnzd8g完成签到,获得积分10
14秒前
中海完成签到,获得积分10
14秒前
Ww完成签到,获得积分10
14秒前
伶俐不二完成签到,获得积分10
14秒前
XIAOJU_U完成签到 ,获得积分10
15秒前
马士全发布了新的文献求助10
16秒前
MQ完成签到,获得积分10
16秒前
单纯血茗发布了新的文献求助10
18秒前
善学以致用应助田南松采纳,获得10
18秒前
不如看海完成签到 ,获得积分10
19秒前
可靠的南露完成签到,获得积分10
20秒前
gg完成签到,获得积分10
20秒前
AU完成签到,获得积分10
22秒前
与淇完成签到,获得积分10
22秒前
开心祯祯完成签到,获得积分10
22秒前
马士全完成签到,获得积分10
23秒前
Qian完成签到 ,获得积分10
23秒前
degre完成签到 ,获得积分10
23秒前
W~舞完成签到,获得积分10
24秒前
我的文献呢应助pz采纳,获得30
25秒前
潇洒的如松完成签到,获得积分10
26秒前
逆流的鱼完成签到 ,获得积分10
27秒前
英俊的铭应助jiaolulu采纳,获得10
30秒前
31秒前
榛糕李完成签到,获得积分10
33秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4038201
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3575940
关于积分的说明 11373987
捐赠科研通 3305747
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819274
邀请新用户注册赠送积分活动 892662
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815022