Sc-doping in Na3Zr2Si2PO12 electrolytes enables preeminent performance of solid-state sodium batteries in a wide temperature range

材料科学 快离子导体 电解质 电池(电) 电化学 大气温度范围 离子电导率 兴奋剂 化学工程 电导率 钠离子电池 储能 纳米技术 光电子学 物理化学 电极 热力学 化学 冶金 法拉第效率 工程类 物理 功率(物理)
作者
Qiao Wang,Chuang Yu,Liping Li,Xiaoqing Liu,Xin Zhang,Guichen Gao,Yaowen Wang,Guangshe Li
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:54: 135-145 被引量:54
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.10.026
摘要

Solid-state sodium batteries (SSSBs) display great potential in scale energy storage for their safety, cost and sustainability. However, it is a great challenge to achieve high ionic conductivity and temperature adaptability for most sodium-ion solid electrolytes. Here, we first demonstrate that Sc3+-doped Na3Zr2Si2PO12 (NASICON) is a promising electrolyte for a wide temperature range utilizing in SSSBs from 0 to 80 °C. Optimal Na3.4Zr1.6Sc0.4Si2PO12 shows a superior Na-ion conductivity, up to 1.77 × 10−3 S cm−1 at room temperature, and excellent Na metal compatibility, as confirmed by a symmetrical cell test. Furthermore, the solid-state sodium battery with the configuration of Na3V2(PO4)3/Na3.4Zr1.6Sc0.4Si2PO12/Na maintains a discharge capacity of 98.7 mAh g−1 at 1C after 300 cycles at room temperature. Even at 0 °C, the battery still displays a reversible capacity of 99.2 mAh g−1 at 0.1C after 100 cycles. Through the structure analysis and ex-situ and in-situ electrochemical characterizations, the reasons that dominate the excellent performance of the assembled all-solid-state sodium battery with NASICON electrolytes are initially revealed.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Cola完成签到,获得积分0
刚刚
要减肥的冰姬完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
advance完成签到,获得积分0
3秒前
bkagyin应助RRReol采纳,获得10
3秒前
斯文败类应助carbon采纳,获得10
4秒前
weilong完成签到,获得积分10
4秒前
昵称发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
刘先生发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
阿凉发布了新的文献求助10
5秒前
Elan发布了新的文献求助10
6秒前
Mry发布了新的文献求助10
6秒前
研友_ngJQzL发布了新的文献求助10
7秒前
Luna完成签到 ,获得积分10
7秒前
在秦岭喝豆浆的北极熊完成签到 ,获得积分10
7秒前
tz666666发布了新的文献求助20
8秒前
8秒前
Lz发布了新的文献求助10
8秒前
动听曼荷发布了新的文献求助10
10秒前
ZZZ完成签到,获得积分10
10秒前
上官若男应助kingwill采纳,获得20
11秒前
12秒前
12秒前
一一给一一的求助进行了留言
13秒前
隐形曼青应助胡豆采纳,获得10
13秒前
13秒前
14秒前
15秒前
科目三应助苹果紊采纳,获得10
15秒前
15秒前
Mry完成签到,获得积分10
15秒前
11完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
研友_ngJQzL完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
18秒前
高分求助中
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
哈工大泛函分析教案课件、“72小时速成泛函分析:从入门到入土.PDF”等 660
Theory of Dislocations (3rd ed.) 500
Comparing natural with chemical additive production 500
The Leucovorin Guide for Parents: Understanding Autism’s Folate 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5226893
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4398122
关于积分的说明 13688592
捐赠科研通 4262833
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2339293
邀请新用户注册赠送积分活动 1336675
关于科研通互助平台的介绍 1292735