Sufficient Utilization of Mn2+/Mn3+/Mn4+ Redox in NASICON Phosphate Cathodes towards High‐Energy Na‐Ions Batteries

阴极 材料科学 快离子导体 氧化还原 离子 磁滞 无机化学 分析化学(期刊) 电极 电解质 物理化学 化学 冶金 物理 量子力学 有机化学 色谱法
作者
Chunliu Xu,Weibo Hua,Qinghua Zhang,Yuan Liu,Rongbin Dang,Ruijuan Xiao,Jin Wang,Chen Zhao,Feixiang Ding,Xiaodong Guo,Chao Yang,Liangrong Yang,Junmei Zhao,Yong‐Sheng Hu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:33 (33) 被引量:21
标识
DOI:10.1002/adfm.202302810
摘要

Abstract Na superionic conductor of Na 3 MnTi(PO 4 ) 3 only containing high earth‐abundance elements is regarded as one of the most promising cathodes for the applicable Na‐ion batteries due to its desirable cycling stability and high safety. However, the voltage hysteresis caused by Mn 2+ ions resided in Na + vacancies has led to significant capacity loss associated with Mn reaction centers between 2.5–4.2 V. Herein, the sodium excess strategy based on charge compensation is applied to suppress the undesirable voltage hysteresis, thereby achieving sufficient utilization of the Mn 2+ /Mn 3+ and Mn 3+ /Mn 4+ redox couples. These findings indicate that the sodium excess Na 3.5 MnTi 0.5 Ti 0.5 (PO 4 ) 3 cathode with Ti 4+ reduction has a lowest Mn 2+ occupation on the Na + vacancies in its initial composition, which can improve the kinetics properties, finally contributing to a suppressed voltage hysteresis. Based on these findings, it is further applied the sodium excess route on a Mn‐richer phosphate cathode, which enables the suppressed voltage hysteresis and more reversible capacity. Consequently, this developed Na 3.6 Mn 1.15 Ti 0.85 (PO 4 ) 3 cathode achieved a high energy density over 380 Wh kg −1 (based on active substance mass of cathode) in full‐cell configurations, which is not only superior to most of the phosphate cathodes, but also delivers more application potential than the typical oxides cathodes for Na‐ion 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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
星魂完成签到,获得积分20
刚刚
ma臻发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
juju完成签到,获得积分10
2秒前
liyiren完成签到,获得积分10
3秒前
吱吱发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
李学谦完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
李爱国应助热爱科研的刘采纳,获得10
4秒前
AAA建筑包工头完成签到,获得积分10
5秒前
万能图书馆应助星魂采纳,获得10
6秒前
小蘑菇完成签到,获得积分10
7秒前
郁金香发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
852应助Aura采纳,获得10
8秒前
YY发布了新的文献求助10
9秒前
GCD完成签到,获得积分10
10秒前
乐乐应助青藤采纳,获得10
10秒前
cyrong应助sjc采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助Dreamer0422采纳,获得10
10秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
11秒前
上官若男应助豆浆油条采纳,获得10
11秒前
11秒前
12秒前
yirenli完成签到,获得积分10
13秒前
小赵完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
李爱国应助ma臻采纳,获得10
13秒前
Ava应助守辛采纳,获得30
13秒前
妮妮完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
KSung发布了新的文献求助10
15秒前
铁拳爱丽丝完成签到,获得积分10
15秒前
所所应助宏hong采纳,获得10
16秒前
万能图书馆应助等后来呢采纳,获得10
16秒前
LZH完成签到 ,获得积分10
17秒前
21完成签到 ,获得积分10
17秒前
ramsey33完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
An Introduction to Geographical and Urban Economics: A Spiky World Book by Charles van Marrewijk, Harry Garretsen, and Steven Brakman 600
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3152731
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2803968
关于积分的说明 7856424
捐赠科研通 2461663
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1310474
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 629233
版权声明 601782