Understanding the superior sodium-ion storage in a novel Na3.5Mn0.5V1.5(PO4)3 cathode

材料科学 阴极 电化学 循环伏安法 介电谱 钠离子电池 X射线光电子能谱 分析化学(期刊) 化学工程 电极 物理化学 冶金 化学 法拉第效率 工程类 色谱法
作者
Jian Zhang,Xudong Zhao,Yuzhu Song,Qiang Li,Yongchang Liu,Jun Chen,Xianran Xing
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:23: 25-34 被引量:148
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2019.05.041
摘要

Na3V2(PO4)3 is one of the most promising cathodes for sodium-ion batteries (SIBs) due to its three-dimensional framework. To meet practical feasibility, the substitution of vanadium with low-cost active elements is urgent. Here the Na+ superionic conductor (NASICON)-type Na3.5Mn0.5V1.5(PO4)3 nanoparticles homogeneously embedded in porous carbon matrix are prepared and investigated as a novel cathode for SIBs. The as-prepared Na3.5Mn0.5V1.5(PO4)3/C could deliver a desirable average discharge potential of 3.43 V vs. Na+/Na with fascinating rate capability of 92.7 mA h g−1 at 60C and impressive capacity retention of 87.2% after 4000 cycles at 20C. In situ X-ray diffraction reveals that the electrochemical process undergoes highly reversible biphasic transition and single phase change with a relatively small volume change (8.21%), ensuring the high structural stability and excellent cyclic capability. The reversible evolution of Mn2+/3+ and V3+/4+ redox couples upon Na+ extraction/insertion has been revealed by the confirmation of valence state via both ex situ X-ray absorption near-edge structure spectra and X-ray photoelectron spectroscopy. The superior performance of Na3.5Mn0.5V1.5(PO4)3 could be attributed to the high electronic/ionic conductivity and low sodium-ion diffusion energy barrier, which is supported by the electrochemical impedance spectroscopy and cyclic voltammetry measurements, as well as density functional theory computations.
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
小胖饼饼完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
勤劳的白晴完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
霸气凡白发布了新的文献求助10
1秒前
完美世界应助喜欢朝雪采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
JianDan发布了新的文献求助10
2秒前
对手完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
飞翔的霸天哥应助carl采纳,获得30
3秒前
frozensun应助David采纳,获得10
3秒前
Fiona000001发布了新的文献求助10
3秒前
完美世界应助闯关的KiKi采纳,获得10
4秒前
幸福的绿海完成签到,获得积分10
4秒前
顾矜应助yzy采纳,获得10
4秒前
4秒前
42421018关注了科研通微信公众号
4秒前
勤恳洙完成签到,获得积分10
4秒前
LYDZ2发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
无限大山完成签到,获得积分10
5秒前
ZhihaoYang发布了新的文献求助10
5秒前
酷酷水壶发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
科研通AI6应助fu采纳,获得10
6秒前
hhwoyebudong发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
36456657应助淼淼采纳,获得10
7秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
wrrop发布了新的文献求助10
8秒前
lab完成签到 ,获得积分10
8秒前
Dr.Paper发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
bjbmtxy应助勤奋的冬萱采纳,获得10
9秒前
找不着北完成签到,获得积分10
9秒前
9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 1561
Specialist Periodical Reports - Organometallic Chemistry Organometallic Chemistry: Volume 46 1000
Current Trends in Drug Discovery, Development and Delivery (CTD4-2022) 800
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
Holistic Discourse Analysis 600
Beyond the sentence: discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
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 5519632
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4611732
关于积分的说明 14529813
捐赠科研通 4549100
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2492759
邀请新用户注册赠送积分活动 1473857
关于科研通互助平台的介绍 1445710