Experimental and theoretical investigation of cobalt and manganese substitution in Na4Fe3(PO4)2P2O7 as a high energy density cathode material for sodium-ion batteries

氧化还原 阴极 离子 无机化学 材料科学 X射线光电子能谱 化学工程 化学 物理化学 有机化学 工程类
作者
Yuhang Xin,Qianchen Wang,Yingshuai Wang,Meng Wang,Feng Wu,Hongcai Gao
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:483: 149438-149438 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.149438
摘要

As an inexpensive and environmentally-friendly cathode for sodium-ion batteries, Na4Fe3(PO4)2P2O7 (NFPP) is considered to be a promising candidate for practical applications. However, the theoretical capacity of NFPP is limited to 129 mAh g−1, due to the fact that only three electrons can be participated in the reaction during the charge/discharge process. Herein, the critical role of cobalt and manganese in elevating the energy density of the pristine NFPP structure was investigated, and Na4Co0.5Mn0.5Fe2(PO4)2P2O7 (NCMFPP) is prepared in order to trigger a redox reaction with 3.5 electrons during the charge/discharge process. It is found that the NCMFPP can provide a high initial discharge capacity of 139 mAh g−1 at 0.1C (1C = 129 mA g−1), with an excellent rate capacity (75 mAh g−1 at 10C) and a remarkable long cycling stability with a capacity retention of 65.2 % after 2000 cycles at 10C. The reaction of the Mn3+/Mn4+ redox couple was characterized by X-ray photoelectron spectroscopy analysis during the charge/discharge process. These results verified the effectiveness of cobalt and manganese in elevating the energy density of NFPP as a cathode as a cathode material for low-cost 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
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
烟花应助柔柔采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
3秒前
4秒前
NexusExplorer应助Xin采纳,获得10
5秒前
popvich应助甘特采纳,获得20
5秒前
靓丽的熠彤完成签到,获得积分10
5秒前
min发布了新的文献求助10
5秒前
迷人世开发布了新的文献求助10
6秒前
活泼的不言完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
Lucas应助雪白的西牛采纳,获得10
9秒前
9秒前
丘比特应助haoooooooooooooo采纳,获得10
10秒前
danli发布了新的文献求助20
11秒前
12秒前
坦率夕阳发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
陈陈发布了新的文献求助10
13秒前
柔柔发布了新的文献求助10
13秒前
zzz发布了新的文献求助10
14秒前
饱满南松发布了新的文献求助10
15秒前
星星发布了新的文献求助10
15秒前
坚强的听枫完成签到,获得积分10
15秒前
丹dan完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
17秒前
18秒前
19秒前
19秒前
20秒前
鼓瑟不吹笙完成签到 ,获得积分10
20秒前
yukang应助李龙采纳,获得10
20秒前
20秒前
22秒前
霸气慕山完成签到,获得积分10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1000
青少年心理适应性量表(APAS)使用手册 700
Air Transportation A Global Management Perspective 9th Edition 700
DESIGN GUIDE FOR SHIPBOARD AIRBORNE NOISE CONTROL 600
NMR in Plants and Soils: New Developments in Time-domain NMR and Imaging 600
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 4979867
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4232400
关于积分的说明 13183620
捐赠科研通 4023583
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2201384
邀请新用户注册赠送积分活动 1213844
关于科研通互助平台的介绍 1130089