Enhanced Na+ diffusion in Na3V2(PO4)2F2O cathodes via Zr4+ doping for high-rate and long-cycling sodium batteries

X射线光电子能谱 兴奋剂 阴极 分析化学(期刊) 扫描电子显微镜 材料科学 化学工程 离子电导率 结构精修 透射电子显微镜 电化学 离子半径 化学 离子 冶金 晶体结构 结晶学 纳米技术 光电子学 电极 电解质 物理化学 复合材料 有机化学 工程类 色谱法
作者
Xiaofei Sun,Anastase Ndahimana,Zikang Wang,Xuesong Mei,Bin Liu,Guoxin Gao,Lilong Xiong,Haitao Wang,Wen Jun Wang
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier BV]
卷期号:945: 169314-169314 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2023.169314
摘要

Sodium vanadium oxyfluorophosphate is a class of high-stability, high-capacity and high-voltage cathode materials for sodium ion batteries. But its practical performance is severely constrained by the low electric conductivity. In this paper, high-valence Zr4+ is designed and applied to improve the electrochemical performance of Na3V2(PO4)2F2O (NVPFO). A series of Na3V2−xZrx(PO4)2F2O (0 ≤x < 1) are prepared by a facile solid-state method. X-ray photoelectron spectroscopy and energy dispersive spectroscopy mapping demonstrate Zr4+ is successfully doped into NVPFO. X-ray diffraction with Rietveld refinement indicates the lattice parameters and cell volume are increased due to the large ionic radius of Zr4+. Scanning electron microscopy and transmission electron microscopy images verify the particle size is slightly decreased and more uniformly distributed after Zr4+ doping, and the carbon coating layer is also well reserved. The optimal doping is found 4 at% by generating Na3V1.96Zr0.04(PO4)2F2O, which shows a specific capacity of 128, 106, 85 and 55 mA h g−1 at 0.1, 1, 8 and 60 C, respectively. After 350 cycles at 0.5 C, the specific capacity is gradually reduced from 115 to 87 mA h g−1 corresponding to a capacity retention of 75.7%. Its Na+ diffusion coefficient is calculated more than one magnitude higher than un-doped NVPFO.

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
nuannuan完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
刚刚
lmy关注了科研通微信公众号
1秒前
1秒前
张子捷发布了新的文献求助10
1秒前
重要的甜甜完成签到 ,获得积分10
4秒前
123发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
li完成签到,获得积分20
5秒前
mask发布了新的文献求助10
5秒前
高大橙发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
完美世界应助奋斗千秋采纳,获得10
7秒前
echo发布了新的文献求助10
7秒前
内向的冬天完成签到,获得积分10
9秒前
小二郎应助机智的衣采纳,获得10
9秒前
9秒前
hohn发布了新的文献求助10
10秒前
Lucas应助Jenkin采纳,获得10
10秒前
10秒前
李健的小迷弟应助fjh采纳,获得10
11秒前
小帅发布了新的文献求助10
13秒前
Zzz完成签到,获得积分0
14秒前
忧虑的问凝关注了科研通微信公众号
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
小马甲应助nihaoaaaa采纳,获得10
16秒前
wzz425完成签到,获得积分10
16秒前
mask完成签到,获得积分10
16秒前
麦兜完成签到,获得积分10
17秒前
是多多呀完成签到 ,获得积分10
18秒前
英姑应助jinzidi采纳,获得10
19秒前
19秒前
lmy发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
赘婿应助眯眯眼的世界采纳,获得10
21秒前
21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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1500
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1500
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Rheumatoid arthritis drugs market analysis North America, Europe, Asia, Rest of world (ROW)-US, UK, Germany, France, China-size and Forecast 2024-2028 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6366041
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8179983
关于积分的说明 17243873
捐赠科研通 5420779
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2868231
邀请新用户注册赠送积分活动 1845373
关于科研通互助平台的介绍 1692871