Multicationic interactions mitigating lattice strain in sodium layered cathodes
Notice bibliographique
Résumé
Transition-metal (TM) layered oxides have emerged as the primary cathode choice for sodium-ion batteries (SIBs) due to their high energy density and sustainable chemistry using non-critical elements. However, their anisotropic lattice strain and stress accumulation during (de)sodiation lead to severe structural degradation, yet an intrinsic strain-depressant approach remains elusive. Herein, we propose entropy regulation with zero Li/Co usage to mitigate harmful lattice displacements and enhance the electrochemical performance of sodium layered cathodes. Our findings demonstrate that high entropy design effectively inhibits TMO6 octahedra distortions upon cycling, as evidenced by hard X-ray absorption spectroscopy, greatly reducing near-surface structural deconstruction and interface side reactions. Furthermore, multicationic interactions driven by configurational entropy thermodynamically mitigate the formation of oxygen defects and strengthen ligand-to-metal coordination. The complementarity inherent in charge compensation within complex systems is unveiled and the restrained lattice parameters deviations without interior volume residuals are successfully achieved. As a result, the multicationic cathode exhibits improved cycling stability and Na+ diffusion kinetics in both half and full cells. The cathode chemistries outlined here broaden the prospects for lattice engineering to alleviate bulk fatigue and open up the possibility to develop an economically viable layered oxides with long durability. Sodium layered oxide-based cathodes of sodium-ion batteries commonly suffer from structural degradation. Here, authors propose entropy regulation with zero Li/Co usage to suppress lattice strain, enhancing structural stability and improving the electrochemical performance.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».