Heteroatom-Substituted P2–Na2/3Ni1/4Mg1/12Mn2/3O2 Cathode with {010} Exposing Facets Boost Anionic Activity and High-Rate Performance for Na-Ion Batteries

阴极 材料科学 氧化还原 X射线光电子能谱 杂原子 氧化物 析氧 密度泛函理论 结晶学 化学工程 电极 电化学 化学 物理化学 计算化学 冶金 有机化学 工程类 戒指(化学)
作者
Liuyun Zhang,Chaohong Guan,Yangyang Xie,Huangxu Li,Aonan Wang,Shilei Chang,Jingqiang Zheng,Yanqing Lai,Zhian Zhang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (16): 18313-18323 被引量:43
标识
DOI:10.1021/acsami.1c24336
摘要

As an attractive cathode candidate for sodium-ion batteries, P2-type Na2/3Ni1/3Mn2/3O2 is famous for its high stability in humid air, attractive capacity, and high operating voltage. However, the low Na+ transport kinetics, oxygen-redox reactions, and irreversible structural evolution at high-voltage areas hinder its practical application. Herein, a comprehensive study of a microbar P2-type Ni2/3Ni1/4Mg1/12Mn2/3O2 material with {010} facets is presented, which exhibits high reversibility of structural evolution and anionic redox activity, leading to outstanding rate capability and cyclability. The notable rate performance (53 mA h g-1 at 20 C, 2.0-4.3 V) contributed to the high exposure of {010} facets via controlling the growth orientation of the precursor, which is certified by density functional theory calculation and lattice structural analysis. Mg substitution strengthens the reversibility of anionic oxygen redox and structural evolution in high-voltage areas that was confirmed by the in situ X-ray diffraction and ex situ X-ray photoelectron spectroscopy tests, leading to outstanding cyclic reversibility (68.9% after 1000 cycles at 5 C) and slowing down the voltage fading. This work provides new insights into constructing electrochemically active planes combined with heteroatom substitution to improve the Na+ transport kinetics and structural stability of layered oxide cathodes for sodium storage.

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
王滕发布了新的文献求助10
刚刚
冰姗发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
5秒前
漂亮巧荷发布了新的文献求助20
5秒前
Efan给Efan的求助进行了留言
5秒前
5秒前
彭于彦祖应助郁浅采纳,获得100
6秒前
小猫咪完成签到,获得积分10
6秒前
愉快涵菱完成签到,获得积分10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
每天都在掉头发完成签到,获得积分10
8秒前
坚定的莹完成签到,获得积分10
8秒前
科研大狗发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
浮游应助王滕采纳,获得10
10秒前
11秒前
英姑应助WWXWWX采纳,获得10
11秒前
隐形曼青应助赫连烙采纳,获得10
13秒前
renwoxing发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
Yang应助多情的青曼采纳,获得10
14秒前
里里完成签到,获得积分10
15秒前
明明发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
UD发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
18秒前
万能图书馆应助lllll采纳,获得10
18秒前
传奇3应助西瓜采纳,获得10
20秒前
20秒前
细心笑卉完成签到 ,获得积分10
20秒前
yan123发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
21秒前
22秒前
22秒前
tu完成签到,获得积分10
22秒前
yn发布了新的文献求助10
24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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1561
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1200
Holistic Discourse Analysis 600
Atlas of Liver Pathology: A Pattern-Based Approach 500
Latent Class and Latent Transition Analysis: With Applications in the Social, Behavioral, and Health Sciences 500
Using Genomics to Understand How Invaders May Adapt: A Marine Perspective 400
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 5507123
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4602518
关于积分的说明 14481925
捐赠科研通 4536520
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2486226
邀请新用户注册赠送积分活动 1468816
关于科研通互助平台的介绍 1441292