The cathode properties of Na2MTiO4 (M: transition-metal element) are investigated by means of density-functional-theory calculations. The stability between the layered structure and the disordered structure are focused in comparison with the Li2MTiO4 prototypical case. It is found that the layered structure is more stable than the disordered structure in Na2MTiO4 while those structure shows the similar stability in Li2MTiO4. In layered-structure Na2MTiO4, the formation enthalpies at the intermediate compounds during charge/discharge reactions are significantly low, leading to the unstable voltage-capacity profiles. A machine-learning analysis reveals that the total-energy difference between these structures can be described by a simple function of ionic radii.
Effect of Decreasing Cobalt Content on the Electrochemical Properties and Structural Stability of Li_(1-x)Ni_(y)Co_(z)Al_(0.05)O_(2) Type Cathode Materials
Assessing the magnetic states and the accuracy of first-principles Hubbard corrections for the battery cathode Li$_x$CoO$_2$ ($x=0,1$)
Paul Scherrer Institute（保罗谢勒研究所）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；Università degli Studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）；University of Bremen（不来梅大学）
Revealing the formation and electrochemical properties of bis(trifluoromethanesulfonyl) imide intercalated graphite with first-principles calculations
据报道，石墨作为双离子电池的阴极和阳极主体材料具有阴离子和阳离子嵌入能力。本文采用第一性原理计算研究了离子液体电解质中的二（三氟甲磺酰基）亚胺（TFSI）阴离子对石墨的插层作用。我们建立了TFSI-C $_n$化合物的模型，系统地增加石墨烯片的晶胞尺寸，并通过计算形成能来研究它们的稳定性，导致线性下降并达到稳定极限。通过确定形成稳定化合物的晶胞尺寸，我们发现TFSI-C $_n$的层间距和相对体积膨胀率随着TFSI插层浓度的增加而增加。在30 mAh g $^{-1}$至54 mAh g $^{-1}$的比容量范围内，电极电压被确定为在3.8 V至3.0 V的范围内，与实验一致。此外，TFSI迁移的50 meV以下的非常低的活化势垒和良好的电子导电性给出了使用这些化合物作为有前途的阴极的证据。通过对电荷转移过程的分析，阐明了TFSI-C $_n$的形成机理，为石墨基阴极材料的开发提供了新的前景。
Critical role of phase-dependent properties in modeling photothermal sintering of LiCoO2 cathodes
Empa - Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology（瑞士联邦材料科学与技术研究院）；National Centre for Computational Design and Discovery of Novel Materials MARVEL, Empa（MARVEL新型材料计算设计与发现国家中心，瑞士联邦材料科学与技术研究院）；Univ. Grenoble Alpes, CEA, Leti（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国原子能和替代能源委员会，电子学和信息技术实验室）
Investigating the Electronic and Magnetic Properties of Na$_x$Fe$_{1/2}$Mn$_{1/2}$O$_2$ Cathode Materials with X-ray Compton Scattering
LUT University（拉彭兰塔理工大学）；Gunma University（群马大学）；Northeastern University（东北大学）；University of Helsinki（赫尔辛基大学）；University of Oulu（奥卢大学）；University of Jyväskylä（于韦斯屈莱大学）
Effect of the reduction process on the field emission performance of reduced graphene oxide cathodes
对三种不同还原方法制备的还原氧化石墨烯（rGO）阴极的场发射性能进行了评价和比较。特别是，化学还原技术，使用NaOH或KOH作为还原剂，与热还原（TR）方法进行了比较。X射线光电子能谱学（XPS）测量结果表明，不同的还原技术导致不同的GO晶格参数。此外，紫外光电子能谱学（UPS）测量的功函数不同的样品引起不同的电子发射特性。特别地，通过TR方法制备的阴极呈现出最好的FE性能，显示出低至约100 μ m的导通场。1.8 V mm^-1和场增强因子ca。1300，然而这非常接近NaOH还原的片材所显示的。KOH还原的纳米片表现出最差的FE性质。根据上述结果，不同的还原技术的作用，以及最终的rGO晶格特性方面的发射性能进行了评估和讨论。
Quantitative comparison of different approaches for reconstructing the carbon-binder domain from tomographic image data of cathodes in lithium-ion batteries and its influence on electrochemical properties
Investigation of structural, electrical and electrochemical properties of La0.6Sr0.4Fe0.8Mn0.2O3-δ as an intermediate temperature solid oxide fuel cell cathode
Electrochemical properties of Na$_{0.66}$V$_4$O$_{10}$ nanostructures as cathode material in rechargeable batteries for energy storage applications
我们报道了Na $_{0.66}$ V $_4$ O $_{10}$纳米结构作为可充电电池阴极材料的电化学性能。室温X射线衍射图的Rietveld精修显示具有C2/m空间群的单斜相。所制备的半电池的循环伏安曲线在~3.1和2.6~V处呈现氧化还原峰，这是由于V $^{5+/4+}$之间的两相转变反应，并且可以归属于Na离子的单步脱嵌/嵌入。我们观察到良好的循环稳定性，在电流密度为3和50 mA g $^{-1}$下，放电比容量（相对于Na $^+$ /Na测量）分别在80（$\pm$ 2）和30（$\pm$ 2）mAh g $^{-1}$之间。还用Li阳极测试了Na $_{0.66}$ V $_4$ O $_{10}$电极的电化学性能，其显示出比Na更高的容量，但衰减更快。利用密度泛函理论，我们计算了Na空位的形成能;在材料的本体中为3.37~eV，在（100）表面上为2.52~eV，这强调了纳米结构的重要性。
Prediction of Li intercalation voltages in rechargeable battery cathode materials: effects of exchange-correlation functional, van der Waals interactions, and Hubbard $U$
Improved Electrochemical Performance and Diffusion kinetics by Boron-doping in Na$_{0.66}$Mn$_{0.8}$Fe$_{0.2}$O$_{2}$ Layered Cathodes for Sodium-Ion Batteries
Indian Institute of Technology Delhi（印度德里理工学院）；Hindu College, University of Delhi（德里大学印度教学院）；Indian Institute of Technology Delhi-Abu Dhabi（印度德里理工学院阿布扎比分校）
Crystal structure, cobalt and iron speciation and oxygen non-stoichiometry of La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3-d nanorods for IT-SOFC cathodes
Pontificia Universidad Javeriana（波哥大耶稣会天主教大学）；Centro Atómico Constituyentes, Comisión Nacional de Energía Atómica（康塞普西翁原子中心，国家原子能委员会）；Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (INN), CNEA-CONICET（纳米科学与技术研究所，国家原子能委员会-国家科学研究和技术研究委员会）；CONICET / Laboratorio de Cristalografía Aplicada, Escuela de Ciencia y Tecnología, Universidad Nacional de Gral. San Martín（国家科学研究和技术研究委员会/应用晶体学实验室，科学与科技学院，圣马丁国立大学）；CNPEM, Laboratório Nacional de Luz Síncrotron（巴西纳米技术国家研究中心，同步光国家实验室）；Instituto de Física, Universidade de São Paulo（物理研究所，圣保罗大学）
Ionic Diffusion and Electronic Transport in Eldfellite Na$_x$Fe(SO$_4$)$_2$
发现钠离子电池的新电极需要清楚地了解电池运行过程中的材料过程。使用第一性原理计算，我们确定了新开发的阴极材料，eldfellite Na $_x$ Fe（SO $_4$）$_2$的离子扩散和电子转移的机制，再现的电化学性能与实验吻合良好。插入的钠原子被建议沿二维路径扩散的主机钠原子的前运动，和活化能计算是合理的快速插入。我们计算的电子性质，显示带绝缘在低组成的插入钠，电子极化子的形成和希望也建议。我们的研究结果可能有助于开辟一条新的途径，开发创新的正极材料基于铁和硫酸根离子。
The intercalation phase diagram of Mg in V$_2$O$_5$ from first principles
我们已经研究了镁嵌入到正交V $_2$ O $_5$中，已知仅有的三种可逆嵌入镁离子的阴极之一。通过计算Mg $_x$ V $_2$ O $_5$的基态组态，并对$δ$ -V $_2$ O $_5$的组态无序进行团簇展开，得到了完整的温度-组成相图。我们的计算表明完全脱镁的$α$ -V $_2$ O $_5$和完全镁化的$δ$ -V $_2$ O $_5$之间存在平衡相分离行为，但也激发了两相中潜在的亚稳固溶体转变路径的存在。我们发现Mg在$δ$多晶型物中具有显著更好的流动性，这表明通过使Mg在$δ$相中循环可以实现更好的性能。
Vacancy-induced Modification of Electronic Band Structure of LiBO$_{2}$ Material as Cathode Surface Coating of Lithium-ion Batteries
University of Missouri（密苏里大学）；University of Missouri Research Reactor (MURR)（密苏里大学研究反应堆中心）；Escuela de Física, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia（哥伦比亚教育技术大学物理学院）
Poly(1,4-anthraquinone) as an Organic Cathode Material: Simulation of Observable Bonding Properties to Li, Na, Mg, and Ca
Institute for Engineering Thermodynamics, German Aerospace Center (DLR)（德国航空航天中心工程热力学研究所）；Helmholtz Institute Ulm (HIU)（乌尔姆亥姆霍兹研究所）；Ulm University（乌尔姆大学）；CELEST Green Energy Lab Ulm, Ulm University（乌尔姆大学CELEST绿色能源实验室）
