Deciphering Structural Origins of Highly Reversible Lithium Storage in High Entropy Oxides with In Situ Transmission Electron Microscopy

材料科学 光电发射电子显微术 电子能量损失谱 扫描透射电子显微镜 透射电子显微镜 化学物理 氧化物 电化学 纳米尺度 光谱学 电极 纳米技术 化学工程 物理化学 电子显微镜 化学 光学 物理 量子力学 工程类 冶金
作者
Lin Su,Jingke Ren,Tao Lü,Kexuan Chen,Jianwei Ouyang,Yue Zhang,Xingyu Zhu,Luyang Wang,Huihua Min,Wen Luo,Zhefei Sun,Qiaobao Zhang,Yi Wu,Litao Sun,Liqiang Mai,Feng Xu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (19) 被引量:59
标识
DOI:10.1002/adma.202205751
摘要

Configurational entropy-stabilized single-phase high-entropy oxides (HEOs) have been considered revolutionary electrode materials with both reversible lithium storage and high specific capacity that are difficult to fulfill simultaneously by conventional electrodes. However, precise understanding of lithium storage mechanisms in such HEOs remains controversial due to complex multi-cationic oxide systems. Here, distinct reaction dynamics and structural evolutions in rocksalt-type HEOs upon cycling are carefully studied by in situ transmission electron microscopy (TEM) including imaging, electron diffraction, and electron energy loss spectroscopy at atomic scale. The mechanisms of composition-dependent conversion/alloying reaction kinetics along with spatiotemporal variations of valence states upon lithiation are revealed, characterized by disappearance of the original rocksalt phase. Unexpectedly, it is found from the first visualization evidence that the post-lithiation polyphase state can be recovered to the original rocksalt-structured HEOs via reversible and symmetrical delithiation reactions, which is unavailable for monometallic oxide systems. Rigorous electrochemical tests coupled with postmortem ex situ TEM and bulk-level phase analyses further validate the crucial role of structural recovery capability in ensuring the reversible high-capacity Li-storage in HEOs. These findings can provide valuable guidelines to design compositionally engineer HEOs for almighty electrodes of next-generation long-life energy storage devices.
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
2秒前
2秒前
4秒前
4秒前
英俊的铭应助欣慰的剑鬼采纳,获得10
5秒前
积极的睫毛完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
123发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
科研通AI5应助片小海采纳,获得10
9秒前
11秒前
11秒前
Deanna完成签到 ,获得积分10
12秒前
高大绝义发布了新的文献求助10
13秒前
wyw发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
linkman发布了新的文献求助10
14秒前
LI发布了新的文献求助10
16秒前
范芙蓉发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
yuyu完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
吹梦西洲完成签到,获得积分10
19秒前
明天见完成签到 ,获得积分10
20秒前
zewangguo发布了新的文献求助10
21秒前
71Qi发布了新的文献求助10
23秒前
jolt完成签到,获得积分10
25秒前
无花果应助钟钟钟采纳,获得10
26秒前
跳跃的迎海完成签到,获得积分10
26秒前
Akim应助CHAosLoopy采纳,获得10
27秒前
27秒前
28秒前
凡人完成签到,获得积分10
30秒前
蛙蛙完成签到,获得积分10
31秒前
爆米花应助友好惜儿采纳,获得10
31秒前
LI完成签到,获得积分20
32秒前
Handsome发布了新的文献求助10
32秒前
33秒前
34秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 310
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 3979693
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3523666
关于积分的说明 11218291
捐赠科研通 3261174
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800485
邀请新用户注册赠送积分活动 879103
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807167