Boosting the cycling stability of hydrated vanadium pentoxide by Y3+ pillaring for sodium-ion batteries

材料科学 插层(化学) 五氧化二铁 电化学 氧化钒 离子 结构稳定性 钠离子电池 无机化学 阴极 化学工程 氧气 法拉第效率 冶金 电极 物理化学 有机化学 化学 工程类 结构工程
作者
Canzheng Liu,Jinhuan Yao,Zhengguang Zou,Yanwei Li,Guozhong Cao
出处
期刊:Materials Today Energy [Elsevier]
卷期号:11: 218-227 被引量:55
标识
DOI:10.1016/j.mtener.2018.12.003
摘要

Hydrated V2O5 has attracted considerable attention for sodium ion batteries (SIBs) due to its high theoretical capacity. However, the poor cycling performance caused by structural instability during sodiaton/desodiation greatly hampers its application. Herein, Y3+ pre-intercalated hydrated V2O5 samples (YxV2O5, x = 0.0, 0.02 and 0.06) are synthesized by a facile sol-gel and freeze-drying routes followed by heat treatment in air at 200 °C. It is found that the morphology, oxidation state of vanadium, and sodium storage performance of hydrated V2O5 could be largely modulated by Y3+ pre-intercalation. As cathode material for SIBs, the Y0·02V2O5 sample exhibits much enhanced cycling stability, higher Na+ diffusion coefficient, lower electrochemical reaction resistance, and improved rate capability compared to the pure V2O5 counterpart. First-principle calculations reveals that the pre-intercalated Y3+ forms [YO6] pillar with two oxygen atoms from the VO5 pyramids and four oxygen atoms from the intercalated water molecules, which firmly binds the V2O5 double layers together. Ex-situ XRD, SEM, and TEM analysis demonstrate that Y3+ pre-intercalation effectively strengthens the structural integrity, stabilizes the layered structure, and suppress the irreversible phase transition of hydrated V2O5 during repeated discharge/charge cycling, and therefore leading to enhanced cycling stability and improved rate capability.
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
含糊的无声完成签到 ,获得积分10
1秒前
蓝荆完成签到,获得积分10
3秒前
shineshine完成签到 ,获得积分10
4秒前
drbrianlau完成签到,获得积分10
5秒前
之后再说咯完成签到 ,获得积分10
5秒前
WenJun完成签到,获得积分10
5秒前
Jade完成签到,获得积分10
6秒前
刘营营完成签到,获得积分10
7秒前
鲤鱼安露完成签到 ,获得积分10
9秒前
ESC惠子子子子子完成签到 ,获得积分10
9秒前
羽冰酒完成签到 ,获得积分10
12秒前
14秒前
qingmoheng应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
qingmoheng应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
e云墨色应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
求助人员应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
asdfqwer应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
asdfqwer应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
半城烟火完成签到 ,获得积分10
19秒前
波波完成签到,获得积分10
24秒前
时光友岸完成签到,获得积分10
29秒前
123.完成签到 ,获得积分10
29秒前
开心的西瓜完成签到,获得积分20
31秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
32秒前
34秒前
34秒前
ccccchen完成签到,获得积分10
34秒前
ppat5012完成签到,获得积分10
38秒前
摆哥完成签到,获得积分10
39秒前
sunny完成签到,获得积分10
39秒前
40秒前
41秒前
42秒前
爱玛爱玛完成签到 ,获得积分10
45秒前
lin发布了新的文献求助10
45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 5539208
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4625972
关于积分的说明 14597275
捐赠科研通 4566812
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2503627
邀请新用户注册赠送积分活动 1481554
关于科研通互助平台的介绍 1453094