Structurally stable Mg-doped P2-Na2/3Mn1-YMgyO2 sodium-ion battery cathodes with high rate performance: Insights from electrochemical, NMR and diffraction studies

Energy and Environmental Science

Volumn 9, Issue 10, 2016, Pages 3240-3251

  Clément, Raphaële J ^a   Billaud, Juliette ^b   Robert Armstrong, A ^b   Singh, Gurpreet ^c   Rojo, Teófilo ^c   Bruce, Peter G ^b,d   Grey, Clare P ^a  

^a UNIVERSITY OF CAMBRIDGE   (United Kingdom)

^b UNIVERSITY OF ST ANDREWS   (United Kingdom)

^c CIC ENERGIGUNE   (Spain)

^d UNIVERSITY OF OXFORD   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CATHODES; ELECTRIC BATTERIES; ELECTRIC DISCHARGES; ELECTROCHEMISTRY; ELECTRODES; IONS; LITHIUM ALLOYS; LITHIUM COMPOUNDS; LITHIUM-ION BATTERIES; MANGANESE; MANGANESE OXIDE; METAL IONS; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE SPECTROSCOPY; STABILITY;

CHARGE AND DISCHARGE; ELECTROCHEMICAL CYCLING; ELECTROCHEMICAL PERFORMANCE; ELECTROCHEMICAL PROCESS; HIGH-RATE PERFORMANCE; LITHIUM-ION TECHNOLOGY; SOLID-STATE NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE; STRUCTURAL STABILITIES;

SECONDARY BATTERIES;

ELECTRIC VEHICLE; ELECTROCHEMICAL METHOD; ELECTRODE; ELECTRONIC EQUIPMENT; ION; LITHIUM; MAGNESIUM; NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE; PERFORMANCE ASSESSMENT;

EID: 84990923224     PISSN: 17545692     EISSN: 17545706     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c6ee01750a     Document Type: Article

References (50)

1. M. Armand J.-M. Tarascon Nature 2008 451 652 657
2. S.-W. Kim D.-H. Seo X. Ma G. Ceder K. Kang Adv. Energy Mater. 2012 2 710 721
3. H. Pan Y.-S. Hu L. Chen Energy Environ. Sci. 2013 6 2338
4. M. D. Slater D. Kim E. Lee C. S. Johnson Adv. Funct. Mater. 2013 23 947 958
5. N. Yabuuchi K. Kubota M. Dahbi S. Komaba Chem. Rev. 2014 114 11636 11682
6. V. Palomares M. Casas-Cabanas E. Castillo-Martínez M. H. Han T. Rojo Energy Environ. Sci. 2013 6 2312
7. V. Palomares P. Serras I. Villaluenga K. B. Hueso J. Carretero-González T. Rojo Energy Environ. Sci. 2012 5 5884 5901
8. M. Dahbi N. Yabuuchi K. Kubota K. Tokiwa S. Komaba Phys. Chem. Chem. Phys. 2014 16 15007 15028
9. Y. Takeda K. Nakahara M. Nishijima N. Imanishi Mater. Res. Bull. 1994 29 659 666
10. S. Komaba C. Takei T. Nakayama A. Ogata N. Yabuuchi Electrochem. Commun. 2010 12 355 358
11. A. Mendiboure C. Delmas P. Hagenmuller J. Solid State Chem. 1985 57 323 331
12. M. H. Han E. Gonzalo G. Singh T. Rojo Energy Environ. Sci. 2015 8 81 102
13. M. Galceran V. Roddatis F. J. Zúñiga J. M. Pérez-Mato B. Acebedo R. Arenal I. Peral T. Rojo M. Casas-Cabanas Chem. Mater. 2014 26 3289 3294
14. A. Caballero L. Hernán J. Morales L. Sánchez J. S. Peña M. A. G. Aranda J. Mater. Chem. 2002 12 1142 1147
15. C. Delmas C. Fouassier P. Hagenmuller Physica B+C 1980 99 81 85
16. J. M. Paulsen J. R. Dahn Solid State Ionics 1999 126 3 24
17. R. J. Clément P. G. Bruce C. P. Grey J. Electrochem. Soc. 2015 162 A2589 A2604
18. B. Mortemard de Boisse D. Carlier M. Guignard L. Bourgeois C. Delmas Inorg. Chem. 2014 53 11197 11205
19. G. Singh J. M. L. del Amo M. Galceran S. Pérez-Villar T. Rojo J. Mater. Chem. A 2015 3 6954 6961
20. E. Talaie V. Duffort H. L. Smith B. Fultz L. F. Nazar Energy Environ. Sci. 2015 8 2512 2523
21. D. Kim S.-H. Kang M. Slater S. Rood J. T. Vaughey N. Karan M. Balasubramanian C. S. Johnson Adv. Energy Mater. 2011 1 333 336
22. J. Xu D. H. Lee R. J. Clément X. Yu M. Leskes A. J. Pell G. Pintacuda X.-Q. Yang C. P. Grey Y. S. Meng Chem. Mater. 2014 26 1260 1269
23. Z. Lu J. R. Dahn J. Electrochem. Soc. 2001 148 A1225 A1229
24. D. H. Lee J. Xu Y. S. Meng Phys. Chem. Chem. Phys. 2013 15 3304 3312
25. P. F. Wang Y. You Y.-X. Yin Y. S. Wang L.-J. Wan L. Gu Y.-G. Guo Angew. Chem. 2016 128 7571 7575
26. D. Buchholz C. Vaalma L. G. Chagas S. Passerini J. Power Sources 2015 282 581 585
27. Z.-Y. Li R. Gao J. Zhang X. Zhang Z. Hu X. Liu J. Mater. Chem. A 2016 4 3453 3461
28. N. Yabuuchi R. Hara K. Kubota J. Paulsen S. Kumakura S. Komaba J. Mater. Chem. A 2014 2 16851 16855
29. J. Billaud G. Singh A. R. Armstrong E. Gonzalo V. Roddatis M. Armand T. Rojo P. G. Bruce Energy Environ. Sci. 2014 7 1387 1391
30. N. Sharma N. Tapia-Ruiz G. Singh A. R. Armstrong J. C. Pramudita H. E. A. Brand J. Billaud P. G. Bruce T. Rojo Chem. Mater. 2015 27 6976 6986
31. L. Liu X. Li S.-H. Bo Y. Wang H. Chen N. Twu D. Wu G. Ceder Adv. Energy Mater. 2015 5 1500944
32. A. A. Coelho J. Appl. Crystallogr. 2000 33 899 908
33. X. Li X. Ma D. Su L. Liu R. Chisnell S. P. Ong H. Chen A. Toumar J.-C. Idrobo Y. Lei J. Bai F. Wang J. W. Lynn Y. S. Lee G. Ceder Nat. Mater. 2014 13 586 592
34. D. Su C. Wang H. J. Ahn G. Wang Chem.-Eur. J. 2013 19 10884 10889
35. Z.-Y. Li R. Gao L. Sun Z. Hu X. Liu J. Mater. Chem. A 2015 3 16272 16278
36. T. Shibata Y. Fukuzumi W. Kobayashi Y. Moritomo Sci. Rep. 2015 5 9006
37. Z. Ren J. Shen S. Jiang X. Chen C. Feng Z. Xu G. Cao J. Phys.: Condens. Matter 2006 18 L379
38. R. Balsys Solid State Ionics 1997 93 279 282
39. R. Berthelot M. Pollet D. Carlier C. Delmas Inorg. Chem. 2011 50 2420 2430
40. J. Billaud R. J. Clément A. R. Armstrong J. Canales-Vázquez P. Rozier C. P. Grey P. G. Bruce J. Am. Chem. Soc. 2014 136 17243 17248
41. Y. J. Lee C. P. Grey Chem. Mater. 2000 12 3871 3878
42. K. A. Aldi J. Cabana P. J. Sideris C. P. Grey Am. Mineral. 2012 97 883 889
43. H. Duncan B. Hai M. Leskes C. P. Grey G. Chen Chem. Mater. 2014 26 5374 5382
44. Y. J. Lee F. Wang C. P. Grey J. Am. Chem. Soc. 1998 120 12601 12613
45. L. Zhou M. Leskes T. Liu C. P. Grey Angew. Chem., Int. Ed. 2015 54 14782 14786
46. G. J. Shu F. C. Chou Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2008 78 052101
47. A. J. Toumar S. P. Ong W. D. Richards S. Dacek G. Ceder Phys. Rev. Appl. 2015 4 064002
48. Y. Wang R. Xiao Y.-S. Hu M. Avdeev L. Chen Nat. Commun. 2015 6 6954
49. N. Bucher S. Hartung J. B. Franklin A. M. Wise L. Y. Lim H.-Y. Chen J. N. Weker M. F. Toney M. Srinivasan Chem. Mater. 2016 28 2041 2051
50. W. K. Pang S. Kalluri V. K. Peterson N. Sharma J. Kimpton B. Johannessen H. K. Liu S. X. Dou Z. Guo Chem. Mater. 2015 27 3150 3158