Sodium superionic conductors NaTi2(PO4)3 as a solid electrolyte: A combined experimental and theoretical study

快离子导体 材料科学 电解质 导电体 热力学 物理化学 电极 冶金 复合材料 物理 化学
作者
Vivek Yadav,Archana Mishra,S. Mal,Sachindranath Das,Anar Singh
出处
期刊:Materials today communications [Elsevier]
卷期号:: 108900-108900
标识
DOI:10.1016/j.mtcomm.2024.108900
摘要

The natrium superionic conductors (NASICON) family of materials is being widely examined as a solid-state electrolyte for sodium-ion batteries (SIBs). We present a combined experimental and theoretical study of the crystal structure and ionic conductivity of a NASICON NaTi2(PO4)3. Rietveld refinement of the x-ray diffraction pattern reveals that the prepared single phase NaTi2(PO4)3 exhibits rhombohedral symmetry in the R3¯c space group. The elemental analysis by energy dispersive spectroscopy (EDS) confirms the desired composition of NaTi2(PO4)3. The ionic conductivity evaluated from the electrochemical impedance spectroscopy measurements as a function of temperature shows Arrhenius-type relaxation behaviour with activation energy ~0.47(2) eV. A sizable ionic conductivity (~1.16×10-3S/cm at 600 K) has been observed for NaTi2(PO4)3. Further, the migration of Na+ via a sigmoidal path in the skeleton of NaTi2(PO4)3 has been investigated by the density functional theory (DFT). The estimated migration energy for the hopping of Na+ between two crystallographic sites is found to be 0.79 eV. The calculated conductivity (3.03×10-7S/cm) resulting from the interstitial diffusivity of the Na-ion is consistent with the measured ionic conductivity at room temperature (~1.34×10-7S/cm). While the wide calculated electronic band gap (2.52 eV) suggests poor electronic conductivity of NaTi2(PO4)3, it could be beneficial for solid electrolyte applications.

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
1111发布了新的文献求助10
刚刚
3秒前
延文星发布了新的文献求助10
5秒前
单纯沁完成签到,获得积分10
5秒前
科研通AI6应助xixic采纳,获得10
6秒前
EKKO完成签到,获得积分10
7秒前
倩倩小跟班完成签到,获得积分10
7秒前
AllenFeng发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
小草发布了新的文献求助10
12秒前
风清扬发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
今后应助zz采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
tuanzi完成签到,获得积分10
15秒前
南闲竹发布了新的文献求助10
15秒前
Ran完成签到,获得积分10
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
shhoing应助玛琪玛小姐的狗采纳,获得10
16秒前
田様应助玛琪玛小姐的狗采纳,获得10
16秒前
17秒前
18秒前
18秒前
19秒前
ipeakkka发布了新的文献求助10
19秒前
风清扬发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
21秒前
思源应助向上向上向上采纳,获得10
22秒前
25秒前
专心搞科研完成签到 ,获得积分10
26秒前
zz发布了新的文献求助10
26秒前
WZX完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
赘婿应助李陈采纳,获得10
27秒前
wubinbin发布了新的文献求助10
28秒前
29秒前
神经外科杨医生完成签到,获得积分10
30秒前
现代萃完成签到,获得积分10
30秒前
高分求助中
(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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
以液相層析串聯質譜法分析糖漿產品中活性雙羰基化合物 / 吳瑋元[撰] = Analysis of reactive dicarbonyl species in syrup products by LC-MS/MS / Wei-Yuan Wu 1000
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 600
The Scope of Slavic Aspect 600
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
Rousseau, le chemin de ronde 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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5540496
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4627087
关于积分的说明 14602207
捐赠科研通 4568067
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2504382
邀请新用户注册赠送积分活动 1481989
关于科研通互助平台的介绍 1453623