Development of K4Fe3(PO4)2(P2O7) as a novel Fe-based cathode with high energy densities and excellent cyclability in rechargeable potassium batteries

材料科学 阴极 插层(化学) 电化学 公式单位 扩散 储能 航程(航空) 化学工程 分析化学(期刊) 功率(物理) 无机化学 热力学 电极 复合材料 晶体结构 物理化学 结晶学 化学 工程类 物理 冶金 色谱法
作者
Hyunyoung Park,Hyungsub Kim,Wonseok Ko,Jae Hyeon Jo,Yongseok Lee,Jungmin Kang,Inchul Park,Seung‐Taek Myung,Jongsoon Kim
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:28: 47-54 被引量:42
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2020.02.031
摘要

We introduce K4Fe3(PO4)2(P2O7) as a novel cathode material with superior electrochemical performance for K-ion batteries. First-principles calculation is used to predict the theoretical properties and detailed K+ storage mechanism of K4Fe3(PO4)2(P2O7), which are consistent with experimental results. K4Fe3(PO4)2(P2O7) exhibits a large specific discharge capacity of ~118 mAh g−1, approaching the theoretical capacity, at C/20 (1C ​= ​120 ​mA ​g−1) in the voltage range of 2.1–4.1V (vs. K+/K), allowing ~3 ​mol of K+ de/intercalation per formula unit with a small volume change of ~4% during charge/discharge. Even at 5C, up to ~70% of its theoretical specific capacity is retained, and this outstanding power-capability is related to the low activation barrier energy for K+ diffusion, as verified through first-principles calculations. Furthermore, K4Fe3(PO4)2(P2O7) exhibits excellent cyclability with retention of ~82% of the initial capacity after 500 cycles at 5C. The above theoretical and experimental results suggest the feasibility of using K4Fe3(PO4)2(P2O7) as a cathode material for rechargeable potassium 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
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
黄瓜橙橙发布了新的文献求助10
刚刚
举不了一点栗子完成签到,获得积分10
刚刚
Andrew完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
景清完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
5秒前
WLWLW发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
JamesPei应助now采纳,获得10
6秒前
6秒前
维时完成签到,获得积分10
6秒前
K2L完成签到,获得积分10
8秒前
wdy337发布了新的文献求助10
9秒前
火炉猫猫完成签到,获得积分10
9秒前
果果发布了新的文献求助30
9秒前
11发布了新的文献求助10
9秒前
清河完成签到,获得积分10
10秒前
学术垃圾制造者完成签到,获得积分10
10秒前
南风上北山完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
专注的轻完成签到,获得积分10
11秒前
zzy完成签到 ,获得积分10
11秒前
sxs完成签到 ,获得积分10
11秒前
又夏完成签到,获得积分10
12秒前
zhang完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
lizhaoyu应助xiaoliu采纳,获得30
13秒前
wf完成签到,获得积分10
13秒前
红黄蓝完成签到 ,获得积分10
13秒前
张牧之完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
失眠的汽车完成签到,获得积分10
14秒前
Ezio_sunhao完成签到,获得积分10
14秒前
江三村发布了新的文献求助10
15秒前
nqj发布了新的文献求助30
15秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4015939
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3555887
关于积分的说明 11319237
捐赠科研通 3288997
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812357
邀请新用户注册赠送积分活动 887882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812044