Reduced internal stress of quasi-single crystalline Na4Fe3(PO4)2P2O7 electrode enhancing sodium-ion kinetics

阴极 材料科学 动力学 分析化学(期刊) 离子 钠离子电池 电子顺磁共振 阳极 电极 化学 核磁共振 物理化学 冶金 色谱法 物理 有机化学 量子力学 法拉第效率
作者
Yukun Xi,Mingjun Wang,Guangjin Wang,Junqi Peng,Ningjing Hou,Zihao Yang,Xiaoxue Wang,Dongzhu Liu,Xiaohua Pu,Guiqiang Cao,Ruixian Duan,Qinting Jiang,Wenbin Li,Jingjing Wang,Xifei Li
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:493: 152799-152799
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.152799
摘要

A NASICON-type quasi-single crystalline Na4Fe3(PO4)2P2O7 (SC) cathode material was successfully synthesized via a freeze-drying method. The as-optimized SC sample displays both outstanding rate performance (107.9 and 88.5 mAhg−1 at 0.1C and 5C, respectively) and excellent cycling stability (88.1 % of capacity retention after 1000 cycles at 1C). Reduced sodium ion migration path of as-prepared SC cathode material effectively enhanced the kinetics of Na+ upon cycling. More importantly, the SC structure could suppress nearly 50 % of internal strain, prodigiously reducing the local stress accumulation accompanied by the inhomogeneous sodium concentration gradient during the charging/discharging processes. The smaller the stress accumulation, the more stable the crystal structure would be obtained, which maintained a more superb mechanical stability of the SC cathode material. At the same time, a high-spin state of Fe in the SC sample was confirmed by both of electron paramagnetic resonance and temperature-dependent magnetization susceptibility, indicating that the eg orbital occupation of Fe2+ could be regulated to optimize the bond strength between the reduction and oxidation processes. As a consequence, the band gap of SC material has decreased from 1.66 to 1.45 eV, and the electronic conductivity has increased from 6.0 to 32.4 μS/cm. It is believed that the SC cathode material could be a competitive candidate material for sodium ion batteries.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
小马哥完成签到,获得积分10
10秒前
一页书完成签到,获得积分10
11秒前
2024kyt完成签到 ,获得积分10
13秒前
感性的道之完成签到 ,获得积分10
21秒前
简奥斯汀完成签到 ,获得积分10
27秒前
顺利完成签到,获得积分10
29秒前
怡然白竹完成签到 ,获得积分10
30秒前
好困应助科研通管家采纳,获得20
31秒前
hhhhmmmn完成签到,获得积分10
31秒前
我爱科研完成签到 ,获得积分10
32秒前
缪晓丝发布了新的文献求助10
35秒前
所所应助缥缈映安采纳,获得10
39秒前
nan完成签到,获得积分10
39秒前
fujun0095完成签到,获得积分10
39秒前
liu95完成签到 ,获得积分10
43秒前
缪晓丝完成签到,获得积分10
45秒前
小赞完成签到,获得积分10
45秒前
guoxihan完成签到,获得积分10
49秒前
54秒前
战斗暴龙兽完成签到,获得积分10
56秒前
Vincent发布了新的文献求助10
58秒前
1分钟前
客官们帮帮忙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ninomae完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Dr W完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Sun1c7完成签到,获得积分10
1分钟前
秀丽青枫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
廉向珊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
猫儿发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
山城完成签到 ,获得积分10
1分钟前
磁带机完成签到,获得积分10
1分钟前
想吃芝士焗饭完成签到 ,获得积分10
1分钟前
无花果应助Vincent采纳,获得10
1分钟前
文与武完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Lesterem完成签到 ,获得积分10
1分钟前
龙阔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
一程完成签到 ,获得积分10
1分钟前
tranphucthinh完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
The Oxford Handbook of Social Cognition (Second Edition, 2024) 1050
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Handbook of Qualitative Cross-Cultural Research Methods 600
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3139659
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2790537
关于积分的说明 7795633
捐赠科研通 2446993
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1301543
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626264
版权声明 601176