Robust iron-based cathode for ultralong-lasting Na-ion battery with a wide operation-temperature

材料科学 阴极 阳极 电化学 氧烷 氧化还原 离子 电池(电) 钠离子电池 光电子学 化学工程 纳米技术 电极 物理化学 化学 光谱学 功率(物理) 物理 有机化学 量子力学 工程类 冶金 法拉第效率
作者
Jinqiang Gao,Hongyi Chen,Yu Mei,Lianshan Ni,Haoji Wang,Jiangnan Huang,Ningyun Hong,Song Bai,Ye Tian,Wentao Deng,Guoqiang Zou,Hongshuai Hou,Xiaobo Ji
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:115: 108747-108747 被引量:30
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2023.108747
摘要

Na4Fe3(PO4)2(P2O7) (NFPP) is an attractive cathode material for sodium-ion batteries (SIBs) due to its low-cost, robust framework, and cross-linked Na+ migrate channels. However, the real implementation of NFPP remains in its infancy, mainly hindered by the inferior intrinsic electronic conductivity. Herein, a doping strategy by incorporating manganese into NFPP lattice (NFMPP) is proposed to lower the band gap and Na+ migrate barriers, thus ultimately rendering robust ligand framework, improved electronic transmission and fast ions diffusion. Greatly, the ultralong-lasting cyclability (88.1% capacity retention for over 10000 cycles at 50 C), impressive rate capability (42.7 mAh g−1 at 200 C), and decent electrochemical performance over a wide operation-temperature range from − 40–60 ℃ are achieved. The structural evolution and charge compensation mechanism during cell operation are systematically explored utilizing in situ X-ray diffraction (XRD) and X-ray absorption near edge structure (XANES) measurements, confirming a minimized volume fluctuation and highly reversible Fe2+/Fe3+ redox reaction. Full cell comprising a NFMPP cathode and pre-sodiated hard carbon anode is also yielded as proof of concept. The superior electrochemical performances, and the insertion/extraction mechanism investigation sheds light to the feasibility of utilizing NFMPP as a cathode material for low-cost and high-performance gride-scale energy storage systems (EESs).
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
1秒前
2秒前
不会打预防针完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
开心的章鱼哥完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
笃定发布了新的文献求助10
6秒前
Hello应助老迟到的灵煌采纳,获得10
7秒前
7秒前
赵佳琪发布了新的文献求助10
7秒前
苹果小虾米完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
wbh发布了新的文献求助10
10秒前
jackdu发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI5应助踏实乌冬面采纳,获得10
11秒前
单身的溪流完成签到 ,获得积分10
11秒前
鸢尾发布了新的文献求助80
11秒前
14秒前
15秒前
M张发布了新的文献求助10
17秒前
yuki完成签到,获得积分20
17秒前
18秒前
18秒前
上官若男应助wbh采纳,获得10
18秒前
Allen发布了新的文献求助10
20秒前
wood233完成签到,获得积分10
20秒前
hj完成签到,获得积分10
20秒前
静静关注了科研通微信公众号
20秒前
云中应助忧虑的翅膀采纳,获得20
20秒前
bkagyin应助起风了采纳,获得10
21秒前
24秒前
25秒前
天天向上完成签到 ,获得积分10
25秒前
小慈爱鸡发布了新的文献求助10
25秒前
29秒前
耀星发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
30秒前
30秒前
czh发布了新的文献求助10
32秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 1500
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 800
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
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 3772930
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3318514
关于积分的说明 10190471
捐赠科研通 3033215
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1664233
邀请新用户注册赠送积分活动 796133
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757259