Sodium iron sulfate cathodes with ultra-long cycle-life and high safety for sodium-ion batteries

材料科学 阴极 硫酸盐 离子 硫酸钠 无机化学 冶金 化学 有机化学 物理化学
作者
Zhilin Zheng,Yong Wang,Yunlong Zhang,Xiaoqiao Li,Yixiao Zhang,Yu‐Shi He,Haiying Che,Linsen Li,Zi‐Feng Ma,Zi‐Feng Ma
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:128: 109907-109907 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2024.109907
摘要

The development of low-cost and high-safety cathode materials is critically important to sodium-ion battery (Na-ion) research. Here we report a carbon nanotube (CNT)-percolating Na2Fe(SO4)2 cathode (NFS-CNT) prepared via a rationally designed mechano-chemical method. The material synthesis mechanism is elucidated for the first time by in situ X-ray diffraction and thermogravimetric analysis. It is discovered that Na2Fe(SO4)·4H2O is formed as an intermediate phase during the mechano-chemical process, which is dehydrated to produce the Na2Fe(SO4)2 cathode material upon a mild thermal treatment. The NFS-CNT composite cathode achieves an ultra-long cycle-life of over 13,000 cycles at 10 C at room temperature and over 6000 cycles at 55 °C, demonstrating its exceptional durability. The superior cycling performance is attributed to the small lattice change during Na-ion extraction/insertion and the percolating CNT network. Furthermore, the NFS/CNT cathode exhibits stable cycle performance in Na-ion full cells (93.4 % retention after 700 cycles) and a significantly lower heat release (∼ 229.2 J g−1) at the fully charged state compared to a wide range of Na-ion and Li-ion cathodes. materials. demonstrating its high thermal stability and safety. This work provides a promising path towards developing low-cost, high-performance 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
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
刚刚
刚刚
1秒前
buzhigang完成签到,获得积分10
1秒前
充电宝应助彩色的冰蝶采纳,获得10
1秒前
情怀应助大本金采纳,获得10
1秒前
ASCC完成签到 ,获得积分10
1秒前
cdercder应助海关监管环境采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
求学之人发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
hancyzhang完成签到,获得积分10
4秒前
寻空发布了新的文献求助10
4秒前
YM发布了新的文献求助10
5秒前
微笑的冬天完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
欣喜柚子发布了新的文献求助10
6秒前
落后十八发布了新的文献求助10
6秒前
chen发布了新的文献求助10
7秒前
一一一发布了新的文献求助10
7秒前
准好好完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Song发布了新的文献求助10
9秒前
深情安青应助璐璐采纳,获得10
9秒前
嘻嘻嘻完成签到,获得积分20
9秒前
CC发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
往往超可爱完成签到,获得积分10
10秒前
荒野脱马发布了新的文献求助10
10秒前
新世纪小笼包完成签到,获得积分10
10秒前
小陈应助健壮灰狼采纳,获得10
10秒前
FashionBoy应助YM采纳,获得10
11秒前
12秒前
13秒前
蓝天发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Reading and Understanding Health Research 500
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7250612
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8873392
关于积分的说明 18727759
捐赠科研通 6930255
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199182
关于科研通互助平台的介绍 2374229
邀请新用户注册赠送积分活动 2173842