Controllable Design Coupled with Finite Element Analysis of Low‐Tortuosity Electrode Architecture for Advanced Sodium‐Ion Batteries with Ultra‐High Mass Loading

曲折 材料科学 电化学 极化(电化学) 阴极 功率密度 电流密度 同种类的 电极 离子 复合材料 光电子学 有限元法 功率(物理) 热力学 电气工程 化学 多孔性 物理 工程类 物理化学 有机化学 量子力学
作者
Zhiqiang Lv,Meng Yue,Moxiang Ling,Huamin Zhang,Jingwang Yan,Qiong Zheng,Xianfeng Li
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (17) 被引量:46
标识
DOI:10.1002/aenm.202003725
摘要

Abstract Electrode design enabling more active materials makes it possible to improve the energy density for sodium‐ion batteries (SIBs) on the device level, yet suffer from sluggish ion transport. Herein, a low‐tortuosity Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 ‐based cathode is demonstrated based on a nonsolvent‐induced phase separation method. The targeted low‐tortuosity morphology can be achieved by thermodynamic and kinetic modulation. Benefiting from the structural advantages, the electrode with an ultra‐high mass loading (60 mg cm −2 ) and areal capacity (4.0 mAh cm −2 ) is successfully achieved. Even at a high rate of 10 C, the areal capacity remains 1.0 mAh cm −2 . Comprehensive understanding on the effects of low‐tortuosity architecture to the spatial and temporal distribution of the multi‐physical field parameters has been elucidated by the finite element method. A homogeneous Na + distribution, gentle and uniform local current density, and polarization inside the electrode are illustrated. Combining numerical simulations and experiments, it reveals that the low‐tortuosity architecture can contribute to an impressive ion transport capability and consequently significant improvements in electrochemical performance. This study exhibits a prospective solution for the design and optimization of the low‐tortuosity electrodes with ultra‐high mass loading, which opens a new door for developing advanced SIBs with high energy/power density.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
冯123完成签到,获得积分10
1秒前
cccccc发布了新的文献求助20
1秒前
222发布了新的文献求助10
2秒前
随便起个名完成签到 ,获得积分10
2秒前
fenmiao完成签到,获得积分10
3秒前
新新新新新发顶刊完成签到 ,获得积分10
4秒前
8秒前
yangjiali完成签到 ,获得积分10
8秒前
噗噗完成签到,获得积分20
9秒前
敏敏自然醒哇关注了科研通微信公众号
9秒前
爆米花应助儒雅的夏山采纳,获得10
10秒前
pluto应助Patrick采纳,获得100
10秒前
11秒前
11秒前
烟雨醉巷完成签到 ,获得积分10
12秒前
明ming到此一游完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
guangweiyan完成签到 ,获得积分10
13秒前
Orange应助222采纳,获得10
13秒前
符雁完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
Dadonnggua发布了新的文献求助30
15秒前
orixero应助onlyan采纳,获得10
15秒前
老实巴交发布了新的文献求助10
15秒前
小二郎应助科研鸟采纳,获得10
16秒前
云馨完成签到,获得积分10
17秒前
xy发布了新的文献求助10
17秒前
符雁发布了新的文献求助10
18秒前
flysky120完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
鸣笛应助CG采纳,获得20
21秒前
19950728发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
23秒前
yaya完成签到 ,获得积分10
25秒前
27秒前
27秒前
27秒前
28秒前
kkk完成签到 ,获得积分10
29秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3966726
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3512179
关于积分的说明 11162302
捐赠科研通 3247077
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793689
邀请新用户注册赠送积分活动 874549
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804429