亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Critical Role of Titanium in O3-Type Layered Cathode Materials for Sodium-Ion Batteries

材料科学 阴极 电化学 取代基 离子 氧气 结构稳定性 化学工程 密度泛函理论 纳米技术 电极 冶金 物理化学 立体化学 化学 有机化学 计算化学 工程类 结构工程
作者
Taesoon Hwang,Junghyun Lee,Seung Hyun Choi,Rye‐Gyeong Oh,Duho Kim,Maenghyo Cho,Woosuk Cho,Min‐Sik Park
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:11 (34): 30894-30901 被引量:75
标识
DOI:10.1021/acsami.9b08987
摘要

Recently, the substitution of inactive elements has been reported as a promising strategy for improving the structural stability and electrochemical performance of layered cathode materials for sodium-ion batteries (SIBs). In this regard, we investigated the positive effects of inactive Ti substitution into O3-type NaFe0.25Ni0.25Mn0.5O2 based on first-principles calculations and electrochemical experiments. After Ti substitution, Na[Ti0.03(Fe0.25Ni0.25Mn0.5)0.97]O2 exhibits improved capacity retention and rate capability compared with Ti-free NaFe0.25Ni0.25Mn0.5O2. Such an improvement is primarily attributed to the enhanced structural stability and lowered activation energy for Na+ migration, which is induced by Ti substitution in the host structure. Based on first-principles calculations of the average net charges and partial densities of states, we suggest that Ti substitution effectively enhances the binding between transition metals and oxygen by increasing the oxygen electron density, which in turn lowers the energy barrier of Na+ migration, leading to a notable enhancement in the rate capability of Na[Ti0.03(Fe0.25Ni0.25Mn0.5)0.97]O2. Compared with other inactive elements (e.g., Al and Mg), Ti is a more suitable substituent for improving the electrochemical properties of layered cathode materials because of its large total charge variation contributing to capacity. The results of this study provide practical guidelines for developing highly reliable layered cathode materials 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
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
Innogen发布了新的文献求助10
8秒前
Innogen完成签到,获得积分10
17秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
57秒前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
57秒前
Everything完成签到,获得积分10
59秒前
2分钟前
2分钟前
3分钟前
Yikao完成签到 ,获得积分10
4分钟前
ZIJUNZHAO完成签到 ,获得积分10
4分钟前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
总是很简单完成签到 ,获得积分10
5分钟前
Ykaor完成签到 ,获得积分10
5分钟前
古铜完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
乐正文涛发布了新的文献求助10
5分钟前
ajing完成签到,获得积分10
5分钟前
QYQ完成签到 ,获得积分10
5分钟前
msk完成签到 ,获得积分10
5分钟前
乐正怡完成签到 ,获得积分10
6分钟前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
FMHChan完成签到,获得积分10
7分钟前
cy0824完成签到 ,获得积分10
8分钟前
wodetaiyangLLL完成签到 ,获得积分10
8分钟前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
8分钟前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
8分钟前
9分钟前
铭铭完成签到 ,获得积分10
9分钟前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
10分钟前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
10分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
10分钟前
Attaa完成签到,获得积分10
12分钟前
12分钟前
木木发布了新的文献求助10
12分钟前
12分钟前
12分钟前
gexzygg应助科研通管家采纳,获得10
12分钟前
gexzygg应助科研通管家采纳,获得10
12分钟前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
12分钟前
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 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 800
King Tyrant 600
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5561535
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4646630
关于积分的说明 14678717
捐赠科研通 4587966
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2517258
邀请新用户注册赠送积分活动 1490540
关于科研通互助平台的介绍 1461557