New-type NASICON-Na4FeV(PO4)3 cathode with high retention and durability for sodium ion batteries

电化学 法拉第效率 阴极 氧化还原 钠离子电池 中子衍射 离子 材料科学 快离子导体 化学 化学工程 电解质 电极 冶金 晶体结构 结晶学 物理化学 有机化学 工程类
作者
Fengqi Lu,Jinhao Wang,Shuqin Chang,Lunhua He,Mingxue Tang,Qi Wei,Shuyi Mo,Xiaojun Kuang
出处
期刊:Carbon [Elsevier BV]
卷期号:196: 562-572 被引量:43
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2022.05.033
摘要

Na3V2(PO4)3 is a promising potential cathode for sodium-ion batteries owning to its stable three-dimensional structure framework. However, from the perspective of environmental protection, the substitution of vanadium with low cost and low toxicity elements is pressing to further boost its application in large-scale energy storage production. To reduce the content of V in Na3V2(PO4)3 and increase the transfer number of sodium ions, ball-milling assisted sol-gel routine is employed to prepare Na4FeV(PO4)3@C sodium-rich cathode, which delivers an initial charge capacity high to 175.6 mAh g−1 with high coulombic efficiency of 99% from 1.3 to 4.3 V, deriving from V(II)/V(III), Fe(II)/Fe(III), V(III)/V(IV) and V(IV)/V(V) redox couples. The cathode shows long-life span with an excellent retention of 96.8% after 800 cycles at 5C from 1.8 to 3.8V. Solid-state 23Na nuclear magnetic resonance reveals that the sodium ions at 8-coordinated Na2 sites in Na4FeV(PO4)3@C show faster extraction/insertion dynamics during electrochemical cycling. X-ray diffraction and time-of-flight neutron powder diffraction results demonstrate that the electrochemical process undergoes a reversible solid solution reaction with stable structure, resulting in fast rate performance and excellent cyclic retention. The composition modulation of the sodium rich material and the cycling mechanisms obtained from this study would contribute a great insight for the sodium energy storage with improved performances.
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
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
刚刚
脑洞疼应助余周2024采纳,获得10
刚刚
大个应助优秀的大炮采纳,获得10
刚刚
1秒前
科yt发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
4秒前
噗宝凹发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
123发布了新的文献求助10
6秒前
张某完成签到,获得积分20
7秒前
英姑应助Rollin采纳,获得10
8秒前
英姑应助小四喜采纳,获得10
10秒前
13秒前
聪明的鹤完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
慕青应助博修采纳,获得10
16秒前
Owen应助Jc采纳,获得10
17秒前
17秒前
123完成签到,获得积分10
19秒前
xxxr完成签到,获得积分10
19秒前
LK发布了新的文献求助10
19秒前
自由十三发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
科研通AI5应助传统的太清采纳,获得30
22秒前
sunyexuan完成签到,获得积分10
23秒前
冷静的柠檬完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
25秒前
科研通AI5应助肖珂采纳,获得10
25秒前
灰色头像完成签到,获得积分10
27秒前
30秒前
勇猛的小qin完成签到,获得积分10
31秒前
北小棠发布了新的文献求助10
31秒前
34秒前
35秒前
ka发布了新的文献求助30
35秒前
博修发布了新的文献求助10
37秒前
北小棠完成签到,获得积分10
37秒前
宣宣完成签到,获得积分10
38秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
岡本唐貴自伝的回想画集 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 450
Ciprofol versus propofol for adult sedation in gastrointestinal endoscopic procedures: a systematic review and meta-analysis 400
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3670845
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3227769
关于积分的说明 9776976
捐赠科研通 2937949
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1609669
邀请新用户注册赠送积分活动 760441
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 735932