A Family of High‐Performance Cathode Materials for Na‐ion Batteries, Na3(VO1−xPO4)2 F1+2x (0 ≤ x ≤ 1): Combined First‐Principles and Experimental Study

阴极 电化学 材料科学 插层(化学) 氧化还原 离子 分析化学(期刊) 电极 无机化学 物理化学 化学 色谱法 有机化学 冶金
作者
Young‐Uk Park,Dong‐Hwa Seo,Hyungsub Kim,Jongsoon Kim,Seongsu Lee,Byoungkook Kim,Kisuk Kang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:24 (29): 4603-4614 被引量:333
标识
DOI:10.1002/adfm.201400561
摘要

Room‐temperature Na‐ion batteries (NIBs) have recently attracted attention as potential alternatives to current Li‐ion batteries (LIBs). The natural abundance of sodium and the similarity between the electrochemical properties of NIBs and LIBs make NIBs well suited for applications requiring low cost and long‐term reliability. Here, the first successful synthesis of a series of Na 3 (VO 1− x PO 4 ) 2 F 1+2 x (0 ≤ x ≤ 1) compounds as a new family of high‐performance cathode materials for NIBs is reported. The Na 3 (VO 1− x PO 4 ) 2 F 1+2 x series can function as high‐performance cathodes for NIBs with high energy density and good cycle life, although the redox mechanism varies depending on the composition. The combined first‐principles calculations and experimental analysis reveal the detailed structural and electrochemical mechanisms of the various compositions in solid solutions of Na 3 (VOPO 4 ) 2 F and Na 3 V 2 (PO 4 ) 2 F 3 . The comparative data for the Na y (VO 1− x PO 4 ) 2 F 1+2 x electrodes show a clear relationship among V 3+ /V 4+ /V 5+ redox reactions, Na + −Na + interactions, and Na + intercalation mechanisms in NIBs. The new family of high‐energy cathode materials reported here is expected to spur the development of low‐cost, high‐performance NIBs.
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
金鱼发布了新的文献求助10
1秒前
ff999完成签到,获得积分10
2秒前
柔弱凡英发布了新的文献求助10
2秒前
田様应助苗条的荧荧采纳,获得10
2秒前
Walker发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
彭于晏应助maxwell采纳,获得10
2秒前
hikari发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
沉默寻凝发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
陈湫发布了新的文献求助10
4秒前
满意的蜗牛完成签到 ,获得积分10
5秒前
余真谛完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
李健的小迷弟应助orforu采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
大个应助zhaoyunhang采纳,获得10
6秒前
李健的小迷弟应助一二采纳,获得10
7秒前
nini完成签到,获得积分10
7秒前
rouxi发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI2S应助fyh采纳,获得10
7秒前
zsn发布了新的文献求助50
8秒前
柔弱凡英完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
高源伯完成签到,获得积分10
9秒前
漆漆完成签到 ,获得积分10
9秒前
Allen0520完成签到,获得积分10
9秒前
yu完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
Lixy发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
A Step-by-Step Guide to Qualitative Data Coding 2nd Edition 400
Impact of Storage Orientation and Duration on Prefilled Syringe Performance: Break-Loose and Glide Forces, and Injection Time Across Multiple Time Points 360
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 320
Birth of Twins After Genome Editing for HIV Resistance 300
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 6673395
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8421026
关于积分的说明 18001721
捐赠科研通 5885259
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2978598
邀请新用户注册赠送积分活动 1954459
关于科研通互助平台的介绍 1884519