Titelangaben
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:
P2-type layered high-entropy oxides as sodium-ion cathode materials.
In: Materials Futures.
Bd. 1
(September 2022)
Heft 3
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- No. 035104.
ISSN 2752-5724
DOI: https://doi.org/10.1088/2752-5724/ac8ab9
Angaben zu Projekten
Projekttitel: |
Offizieller Projekttitel Projekt-ID Nachwuchsgruppe Lehrstuhl für Anorganische Aktivmaterialien electrochemischer Speicher Dr. Qingsong Wang Ohne Angabe |
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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.
Weitere Angaben
Publikationsform: | Artikel in einer Zeitschrift |
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Begutachteter Beitrag: | Ja |
Institutionen der Universität: | Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Anorganische Aktivmaterialien für elektrochemische Energiespeicher Forschungseinrichtungen > Forschungszentren > Bayerisches Zentrum für Batterietechnik - BayBatt Fakultäten Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie Forschungseinrichtungen Forschungseinrichtungen > Forschungszentren |
Titel an der UBT entstanden: | Nein |
Themengebiete aus DDC: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 500 Naturwissenschaften 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften |
Eingestellt am: | 02 Nov 2022 07:30 |
Letzte Änderung: | 03 Nov 2022 12:15 |
URI: | https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/72580 |