研究背景
锰基层状过渡金属氧化物因其良好的工业加工可行性和高电压平台而被认为是钠/钾离子电池的优良正极材料。然而，能量密度和循环寿命不能同时满足市场对储能系统的基本要求。其中一个主要原因是离子插层/脱插层过程中复杂的结构转变和过渡金属的迁移。
构建晶格体积变化最小的低应变基质，保持 Mn3+/Mn4+ 价态平衡，抑制 Jahn-Teller 效应已成为改善结构和电化学稳定性的一种很好的方法。
论文详情
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该工作在 1.5~4.0 V 的宽电压范围内表现出优异的倍率性能。该材料在 20 和 50 mA g-1 下的初始比容量分别为 107.1 和 100.87 mAh g-1，循环 100 次后容量保持率分别为 82.3% 和 99.2%。即使在 200 mA g-1 和 500 mA g-1 的高电流密度下，300 次和 900 次循环后的初始容量保持率分别达到 88.5% 和 74.56%。
这些发现强调了定制掺杂策略对优化局部电子结构和克服锰基层状氧化物正极材料中高自旋 Mn3+ 和 Jahn-Teller 失真的挑战的重要性，为设计和开发用于先进储能器件的高性能正极材料提供了有价值的见解。
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论文信息
Synergistic Pinning Effect in Layer-structured Oxide Cathode for Enhancing Stability towards Potassium-Ion Batteries Xuan-Wen Gao, Shuai-Shuai Wang, Qi Li, Rui Yang, Zhaomeng Liu and Wen-Bin Luo* J. Mater. Chem. A, 2024, 12, 15676-15684
https://doi.org/10.1039/D4TA02504K
作者介绍
本文第一作者，东北大学副教授，博士毕业于澳大利亚伍伦贡大学。主要研究方向为电池材料、电催化剂材料及新能源器件研究。已在 Advanced Materials, Advanced Energy Materials，Advanced Functional Materials、Small、Journal of Energy Chemistry、Journal of Materials Chemistry A 等权威期刊发表多篇高水平论文。
期刊介绍
rsc.li/materials-a
J. Mater. Chem. A
| 2-年影响因子* | 10.7分 |
| 5-年影响因子* | 10.8分 |
| JCR 分区* | Q1 能源与燃料 Q1 化学-物理化学 Q1 材料科学-跨学科 |
| CiteScore 分† | 19.5分 |
| 中位一审周期‡ | 30 天 |
Journal of Materials Chemistry A、B 和 C 报道材料化学各领域的高质量理论或实验研究工作。这三本期刊发表的论文侧重于报道对材料及其性质的新理解、材料的新应用以及材料合成的新方法。Journal of Materials Chemistry A、B 和 C 的区别在于所报道材料的不同预期用途。粗略的划分是，Journal of Materials Chemistry A 报道材料在能源和可持续性方面的应用，Journal of Materials Chemistry B 报道材料在生物学和医学方面的应用，Journal of Materials Chemistry C 报道材料在光学、磁学和电子设备方面的应用。
Editor-in-Chief
Anders Hagfeldt
🇸🇪 乌普萨拉大学
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Associate editors
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* 2023 Journal Citation Reports (Clarivate, 2024)
† CiteScore 2023 by Elsevier
‡ 中位数，仅统计进入同行评审阶段的稿件
📧 RSCChina@rsc.org
