Bitte benutzen Sie diese Referenz, um auf diese Ressource zu verweisen: doi:10.22028/D291-37536
Volltext verfügbar? / Dokumentlieferung
Titel: P2-type layered high-entropy oxides as sodium-ion cathode materials
VerfasserIn: Wang, Junbo
Dreyer, Sören L.
Wang, Kai
Ding, Ziming
Diemant, Thomas
Karkera, Guruprakash
Ma, Yanjiao
Sarkar, Abhishek
Zhou, Bei
Gorbunov, Mikhail V.
Omar, Ahmad
Mikhailova, Daria
Presser, Volker
Fichtner, Maximilian
Hahn, Horst
Brezesinski, Torsten
Breitung, Ben
Wang, Qingsong
Sprache: Englisch
Titel: Materials futures
Bandnummer: 1
Heft: 3
Verlag/Plattform: IOP Science
Erscheinungsjahr: 2022
Freie Schlagwörter: P2-type layered cathode
high-entropy oxides
sodium-ion battery
gassing behavior
manganese leaching
DDC-Sachgruppe: 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Dokumenttyp: Journalartikel / Zeitschriftenartikel
Abstract: P2-type layered oxides with the general Na-deficient composition Na x TMO2 (x < 1, TM: transition metal) are a promising class of cathode materials for sodium-ion batteries. The open Na+ transport pathways present in the structure lead to low diffusion barriers and enable high charge/discharge rates. However, a phase transition from P2 to O2 structure occurring above 4.2 V and metal dissolution at low potentials upon discharge results in rapid capacity degradation. In this work, we demonstrate the positive effect of configurational entropy on the stability of the crystal structure during battery operation. Three different compositions of layered P2-type oxides were synthesized by solid-state chemistry, Na0.67(Mn0.55Ni0.21Co0.24)O2, Na0.67(Mn0.45Ni0.18Co0.24Ti0.1Mg0.03)O2 and Na0.67(Mn0.45Ni0.18Co0.18Ti0.1Mg0.03Al0.04Fe0.02)O2 with low, medium and high configurational entropy, respectively. The high-entropy cathode material shows lower structural transformation and Mn dissolution upon cycling in a wide voltage range from 1.5 to 4.6 V. Advanced operando techniques and post-mortem analysis were used to probe the underlying reaction mechanism thoroughly. Overall, the high-entropy strategy is a promising route for improving the electrochemical performance of P2 layered oxide cathodes for advanced sodium-ion battery applications.
DOI der Erstveröffentlichung: 10.1088/2752-5724/ac8ab9
URL der Erstveröffentlichung: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2752-5724/ac8ab9
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291--ds-375363
hdl:20.500.11880/33965
http://dx.doi.org/10.22028/D291-37536
ISSN: 2752-5724
Datum des Eintrags: 11-Okt-2022
Fakultät: NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät
Fachrichtung: NT - Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Professur: NT - Prof. Dr. Volker Presser
Sammlung:SciDok - Der Wissenschaftsserver der Universität des Saarlandes

Dateien zu diesem Datensatz:
Es gibt keine Dateien zu dieser Ressource.


Diese Ressource wurde unter folgender Copyright-Bestimmung veröffentlicht: Lizenz von Creative Commons Creative Commons