First-Principles Study of Alkali and Alkaline Earth Ion Intercalation in Iron Hexacyanoferrate: The Important Role of Ionic Radius

离子半径 插层(化学) 离子键合 碱金属 阴极 无机化学 电池(电) 离子 化学 离子势 碱土金属 材料科学 物理化学 热力学 物理 功率(物理) 有机化学
作者
Chen Ling,Jiajun Chen,Fuminori Mizuno
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:117 (41): 21158-21165 被引量:177
标识
DOI:10.1021/jp4078689
摘要

Hexacyanoferrate compounds recently have attracted much interest because of their potential as aqueous and nonaqueous battery cathodes in the application of large-scale energy storage. Here, the feasibility to use iron hexacyanoferrate, Fe[Fe(CN)6], as a cathode candidate for nonaqueous rechargeable batteries is assessed with first-principle calculations. The structural deformation induced by the intercalation of alkali (Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+) and alkaline earth (Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+) ions into Fe[Fe(CN)6] induces is negligible as compared to other Li-ion battery cathodes. The intercalation is strongly affected by the ionic radius of inserted species. With increasing ionic size, the most stable interstitial site changes from face-centered site to body-centered site. More importantly, the voltages for the intercalation are highly correlated to the ionic radius of the inserted species. The insertion of cations with larger ionic radius happens at higher voltages, and thus provides higher energy density. However, the intercalation of larger cations may also suffer from slower migration kinetics. Thus, it is important to choose inserted cation with appropriate ionic size to achieve the optimized performance. Overall, our results suggest hexacyanoferrate compounds are promising cathode materials for various types of nonaqueous rechargeable batteries.
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
Evelyn发布了新的文献求助10
1秒前
168521kf发布了新的文献求助10
1秒前
传奇3应助wwwww采纳,获得10
1秒前
2秒前
英姑应助袁访天采纳,获得10
2秒前
2秒前
WS发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
咿咿呀呀发布了新的文献求助10
2秒前
喻辰星完成签到,获得积分10
3秒前
许女士完成签到,获得积分10
3秒前
xinxin完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
悦耳的冰枫完成签到 ,获得积分10
5秒前
现代的又柔完成签到,获得积分10
5秒前
羽毛发布了新的文献求助10
5秒前
samtol完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Amber应助keran采纳,获得10
6秒前
xiongjian完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
Orange应助喻辰星采纳,获得10
7秒前
leave发布了新的文献求助20
7秒前
7秒前
我是老大应助诗谙采纳,获得10
8秒前
欢欢发布了新的文献求助10
8秒前
十万大山兵大大完成签到,获得积分20
8秒前
科研通AI5应助科研欣路采纳,获得30
8秒前
kydd发布了新的文献求助10
10秒前
Papillon完成签到,获得积分10
10秒前
平淡的文龙完成签到,获得积分10
10秒前
盛夏完成签到,获得积分10
10秒前
贤惠的正豪完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
沛沛完成签到,获得积分10
13秒前
四月完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
常青完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527521
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107606
关于积分的说明 9286171
捐赠科研通 2805329
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539901
邀请新用户注册赠送积分活动 716827
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709740