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
小白发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刚刚
大D完成签到,获得积分10
刚刚
斯文败类应助奋斗采纳,获得10
1秒前
Frankie发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
奋斗瑶发布了新的文献求助10
2秒前
北北贝贝完成签到,获得积分10
3秒前
cc77发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
杨召发布了新的文献求助10
4秒前
田様应助cheetollly采纳,获得10
5秒前
Lucas应助miemie采纳,获得10
5秒前
情怀应助CCC采纳,获得200
5秒前
小羊肖恩发布了新的文献求助10
5秒前
bkagyin应助能干的长颈鹿采纳,获得10
6秒前
深情安青应助晾猫人采纳,获得10
6秒前
6秒前
开放笑卉发布了新的文献求助10
6秒前
Akim应助熊大采纳,获得10
7秒前
轻松紫烟应助奋斗瑶采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
zzznuo完成签到,获得积分20
8秒前
灿烂完成签到 ,获得积分10
8秒前
无忧完成签到,获得积分10
9秒前
Ming Chen发布了新的文献求助10
10秒前
星辰完成签到,获得积分10
10秒前
沉默的葵阴完成签到,获得积分10
11秒前
YTY完成签到 ,获得积分10
12秒前
Nic发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
胡萝卜完成签到,获得积分10
13秒前
大个应助杨召采纳,获得10
15秒前
淡定棒球发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
大D发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
17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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 6527604
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8320656
关于积分的说明 17811328
捐赠科研通 5629232
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2930266
邀请新用户注册赠送积分活动 1907004
关于科研通互助平台的介绍 1766510