A twofold approach for prolonging the lifespan of cobalt-free Na[Ni0.55Mn0.35Fe0.1]O2 cathode via Bi5+-doping and Bi2O3 coating in sodium ion batteries

阴极 材料科学 涂层 兴奋剂 电化学 电解质 化学工程 纳米技术 电极 光电子学 化学 冶金 物理化学 工程类
作者
Raghvendra Mishra,Rupesh K. Tiwari,Anupam Patel,Anurag Tiwari,Rajendra Kumar Singh
出处
期刊:Journal of energy storage [Elsevier BV]
卷期号:77: 110058-110058 被引量:19
标识
DOI:10.1016/j.est.2023.110058
摘要

A cobalt-free biphasic (P2/O3) layered Na[Ni0.55Mn0.35Fe0.1]O2 (NFM) cathode material has been synthesized and dual surface and structural modifications have been performed. Bi5+ is doped into pure NFM in order to tune the P2/O3 phase, whereas, a thin layer of Bi2O3 is coated on surface of the Bi5+-doped NFM (BNFM) for surface modification. The structure, morphology, and electrochemical performance of prepared samples are analyzed and compared by various characterization techniques. The pristine NFM cathode exhibits the specific discharge capacity of 170 mAh g−1, while Bi-doped cathode exhibits 181 mAh g−1, and Bi2O3 coated cathode renders 180 mAh g−1. It is observed that, pristine NFM cathode suffers rapid capacity degradation and nearly ~80 % capacity loss within first 250 cycles. After 1000 cycles, BNFM shows 47 % capacity retention, while, Bi2O3 coated BNFM (BNMF@Bi2O3) shows 73 % capacity retention of initial capacity. This improvement in the rate capability is obtained due to the effect of Bi-doping and Bi2O3 coating, where, former enlarges interlayer spacing and latter provides the ionic conducting channel as well as protects the particle from the contact of the electrolyte. The combined effect of Bi-doping and Bi2O3 coating facilitates fast diffusion of Na-ions within the transition metal layers resulting in superior rate capability.
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
romi8kelly发布了新的文献求助10
1秒前
姚芭蕉发布了新的文献求助10
2秒前
遇见0608发布了新的文献求助10
3秒前
吃完了关注了科研通微信公众号
4秒前
7秒前
8秒前
E9完成签到,获得积分10
8秒前
李悟尔发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
暮光之城发布了新的文献求助10
11秒前
钰小憨发布了新的文献求助10
11秒前
羊毛完成签到,获得积分10
12秒前
木流留马发布了新的文献求助10
13秒前
思源应助bo采纳,获得10
16秒前
wxl发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
小野完成签到,获得积分10
17秒前
天天完成签到 ,获得积分10
17秒前
20秒前
小鹿5460应助sansan采纳,获得10
21秒前
吃完了完成签到,获得积分10
23秒前
25秒前
科研通AI6.4应助NGC2244采纳,获得10
25秒前
aaa发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
bo发布了新的文献求助10
26秒前
saturn完成签到,获得积分10
27秒前
希望天下0贩的0应助saturn采纳,获得30
27秒前
28秒前
28秒前
31秒前
浅念发布了新的文献求助20
31秒前
邱枫关注了科研通微信公众号
33秒前
clone2012发布了新的文献求助20
33秒前
34秒前
34秒前
bbu发布了新的文献求助10
35秒前
35秒前
36秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(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
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
The Immune System (Fifth Edition) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6568516
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8348024
关于积分的说明 17885565
捐赠科研通 5695723
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2944150
邀请新用户注册赠送积分活动 1920062
关于科研通互助平台的介绍 1796244