The effects of the functional electrolyte additive on the cathode material Na0.76Ni0.3Fe0.4Mn0.3O2 for sodium-ion batteries

电解质 电化学 X射线光电子能谱 阴极 电池(电) 阳极 材料科学 化学 化学工程 电极 物理化学 工程类 量子力学 物理 功率(物理)
作者
Xiaona Song,Tao Meng,Yaoming Deng,Aimei Gao,Junmin Nan,Dong Shu,Fenyun Yi
出处
期刊:Electrochimica Acta [Elsevier BV]
卷期号:281: 370-377 被引量:50
标识
DOI:10.1016/j.electacta.2018.05.185
摘要

A commercially feasible sodium-ion pouch cell with a capacity of 650 mAh is fabricated using the ternary layered Na0.76Ni0.3Fe0.4Mn0.3O2 and the hard carbon as the cathode and anode materials, respectively. 1.0 M NaPF6 in the mixed carbonate solvents is served as the electrolyte. According to the calculation of the frontier molecular orbital energy, adiponitrile (ADN) has a stronger ability of electron donating than the carbonate solvents and thus is easier to be reduced on the surface of the cathode material to form the solid-electrolyte interphase (SEI) film, so ADN is selected as the electrolyte additive to improve the performance of sodium-ion battery for the first time. The transmission electron microscopy (TEM) images show that the addition of ADN enables the formation of more uniform and compact SEI film on the cathode material surface. The X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) results indicate that ADN promotes the formation of NaF and result in the formation of NaCN as the effective components of the SEI film. The electrochemical test results demonstrate that ADN effectively improves the electrochemical performance at high -low-temperature and cycling stability of Na0.76Ni0.3Fe0.4Mn0.3O2 as the cathode material of sodium-ion batteries, that is because the adding of ADN in electrolyte result in the formation of more effective SEI film. In particular, the battery using the electrolyte with 3% ADN exhibits the most obvious improvement, which owe to the formation of most compact, stable and effective SEI film after adding 3% ADN into the electrolyte. At the operating temperature of 45 °C, −10 °C, and −20 °C, the discharge capacity increases by 10.5%, 8%, and 13%, respectively. For the cycle life, the capacity retention of the battery without addition of ADN drops rapidly to 75% after 40 cycles, while the capacity retention of the battery with 3% ADN still remains 78% after 220 cycles.
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
瞿寒完成签到,获得积分10
刚刚
优雅莞完成签到,获得积分10
刚刚
饿哭了塞完成签到 ,获得积分10
10秒前
五月完成签到 ,获得积分10
11秒前
无限猕猴桃应助燕晓啸采纳,获得50
14秒前
烂漫人达完成签到 ,获得积分10
23秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
27秒前
乔杰完成签到 ,获得积分10
27秒前
柔弱的葫芦娃完成签到 ,获得积分10
30秒前
haochi完成签到,获得积分10
33秒前
滴滴完成签到 ,获得积分10
33秒前
eternal_dreams完成签到 ,获得积分10
34秒前
golfgold完成签到,获得积分10
36秒前
zoe完成签到 ,获得积分10
37秒前
zhangsan完成签到,获得积分10
39秒前
shenglll完成签到 ,获得积分10
39秒前
依依完成签到,获得积分10
42秒前
Airport完成签到 ,获得积分10
44秒前
学术laji完成签到 ,获得积分10
53秒前
58秒前
弧光完成签到 ,获得积分0
1分钟前
1分钟前
Ricardo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
zhubin完成签到 ,获得积分10
1分钟前
caosheng完成签到 ,获得积分10
1分钟前
豆浆来点蒜泥完成签到,获得积分0
1分钟前
光亮千易完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
852应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
果果蕉蕉发布了新的文献求助30
1分钟前
一笑奈何完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
老唐发布了新的文献求助10
1分钟前
Ceci完成签到 ,获得积分10
1分钟前
牛八先生完成签到,获得积分10
1分钟前
喜悦的板凳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
鸽子汤完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
陈尹蓝完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
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 4015585
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3555572
关于积分的说明 11318138
捐赠科研通 3288762
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812284
邀请新用户注册赠送积分活动 887882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812015