Oriented Porous NASICON 3D Framework via Freeze-Casting for Sodium-Metal Batteries

材料科学 快离子导体 电解质 电化学 曲折 阴极 化学工程 多孔性 电池(电) 电极 复合材料 冶金 功率(物理) 化学 物理 物理化学 量子力学 工程类
作者
Eldho Edison,Annapaola Parrilli,Elena Tervoort,Henrik Eliasson,Markus Niederberger
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (27): 32313-32319 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acsami.3c03583
摘要

Sodium-metal batteries are promising candidates for low-cost, large-format energy storage systems. However, sodium-metal batteries suffer from high interfacial resistance between the electrodes and the solid electrolyte, leading to poor electrochemical performance. We demonstrate a sodium superionic conductor (NASICON) with an oriented porous framework of sodium aluminum titanium phosphate (NATP) fabricated by the freeze-casting technique, which shows excellent properties as a solid electrolyte. Using X-ray computed tomography, we confirm the uniform low-tortuosity channels present along the thickness of the scaffold. We infiltrated the porous NATP scaffolds with sodium vanadium phosphate (NVP) cathode nanoparticles achieving mass loadings of ∼3-4 mg cm-2, which enables short sodium ion diffusion path lengths. For the resulting hybrid cell, we achieved a capacity of ∼90 mAh g-1 at a specific current of 50 mA g-1 (∼300 Wh kg-1) for over 100 cycles with ∼94% capacity retention. Our study offers valuable insights for the design of hybrid solid electrolyte-cathode active material structures to achieve improved electrochemical performance through low-tortuosity ion transport networks.
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
小野狼发布了新的文献求助10
2秒前
小白发布了新的文献求助20
2秒前
3秒前
4秒前
制冷剂完成签到 ,获得积分10
4秒前
CodeCraft应助麦子采纳,获得10
5秒前
5秒前
所所应助liyi采纳,获得10
5秒前
天真的宝马完成签到,获得积分10
5秒前
野子完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
anne完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
可爱的函函应助晴烟ZYM采纳,获得30
8秒前
大个应助郑郑采纳,获得10
8秒前
9秒前
充电宝应助隋晓钰采纳,获得10
9秒前
9秒前
eternity136发布了新的文献求助10
12秒前
Singularity应助福福气采纳,获得10
13秒前
Lucas应助天真的宝马采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
叮叮咚咚发布了新的文献求助10
16秒前
今后应助愤怒的稀采纳,获得10
17秒前
Connie发布了新的文献求助10
17秒前
水菜泽子发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
lulyt完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
19秒前
ylq发布了新的文献求助10
19秒前
hhhhhh完成签到,获得积分20
19秒前
大方小白发布了新的文献求助10
19秒前
Archy发布了新的文献求助10
20秒前
小白发布了新的文献求助10
21秒前
FACEISIN发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
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 370
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
Current Perspectives on Generative SLA - Processing, Influence, and Interfaces 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 3992746
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3533621
关于积分的说明 11263200
捐赠科研通 3273346
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1806029
邀请新用户注册赠送积分活动 882889
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809609