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 钴 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:21
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
变化球发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
MEI23333333完成签到 ,获得积分20
2秒前
可爱的函函的应助被舒心路灯采纳,获得10
2秒前
WONGWONG发布了新的文献求助10
2秒前
123完成签到,获得积分20
2秒前
上官若男的应助被末山了然采纳,获得10
2秒前
attain发布了新的文献求助10
2秒前
123345发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
123完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
隐形曼青的应助被灵溪采纳,获得10
3秒前
4秒前
jies完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
田様的应助被远了个方采纳,获得10
5秒前
5秒前
CodeCraft的应助被远了个方采纳,获得10
5秒前
大模型的应助被远了个方采纳,获得10
5秒前
orixero的应助被远了个方采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.4的应助被远了个方采纳,获得10
6秒前
HuiLang完成签到,获得积分10
6秒前
JamesPei的应助被远了个方采纳,获得10
6秒前
6秒前
molihuakai的应助被远了个方采纳,获得10
6秒前
畔畔的应助被远了个方采纳,获得50
6秒前
小蘑菇的应助被远了个方采纳,获得10
6秒前
asbc发布了新的文献求助30
6秒前
NexusExplorer的应助被远了个方采纳,获得10
6秒前
赘婿的应助被123采纳,获得10
7秒前
7秒前
西风月发布了新的文献求助10
7秒前
cracro完成签到 ,获得积分10
7秒前
英俊的铭的应助被JM_L采纳,获得10
8秒前
小萝卜完成签到,获得积分10
8秒前
gaoyi12356发布了新的文献求助10
8秒前
JamesPei的应助被无处不在采纳,获得10
8秒前
Miyoung完成签到,获得积分20
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
The Art of Interactive Teaching 600
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
CLSI C56QG Examples of Hemolyzed, Icteric, and Lipemic/Turbid Samples Quick Guide 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7799781
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9334816
关于积分的说明 20469553
捐赠科研通 7390994
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3326207
关于科研通互助平台的介绍 2473161
邀请新用户注册赠送积分活动 2343866