A New High-Energy Cathode for a Na-Ion Battery with Ultrahigh Stability

化学 阴极 电池(电) 氧化还原 储能 插层(化学) 体积热力学 离子 扩散 纳米技术 无机化学 热力学 材料科学 物理化学 物理 功率(物理) 有机化学
作者
Young-Uk Park,Dong‐Hwa Seo,Hyung-Soon Kwon,Byoungkook Kim,Jongsoon Kim,Haegyeom Kim,I. P. Kim,Han‐Ill Yoo,Kisuk Kang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:135 (37): 13870-13878 被引量:427
标识
DOI:10.1021/ja406016j
摘要

Large-scale electric energy storage is a key enabler for the use of renewable energy. Recently, the room-temperature Na-ion battery has been rehighlighted as an alternative low-cost technology for this application. However, significant challenges such as energy density and long-term stability must be addressed. Herein, we introduce a novel cathode material, Na1.5VPO4.8F0.7, for Na-ion batteries. This new material provides an energy density of ~600 Wh kg(-1), the highest value among cathodes, originating from both the multielectron redox reaction (1.2 e(-) per formula unit) and the high potential (~3.8 V vs Na(+)/Na) of the tailored vanadium redox couple (V(3.8+)/V(5+)). Furthermore, an outstanding cycle life (~95% capacity retention for 100 cycles and ~84% for extended 500 cycles) could be achieved, which we attribute to the small volume change (2.9%) upon cycling, the smallest volume change among known Na intercalation cathodes. The open crystal framework with two-dimensional Na diffusional pathways leads to low activation barriers for Na diffusion, enabling excellent rate capability. We believe that this new material can bring the low-cost room-temperature Na-ion battery a step closer to a sustainable large-scale energy storage system.
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
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
1秒前
瑶625完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
little forest发布了新的文献求助10
3秒前
我是老大应助周周采纳,获得10
4秒前
传奇3应助polystyrene采纳,获得10
5秒前
酷波er应助咋能真采纳,获得10
5秒前
酷波er应助BERRY050采纳,获得30
5秒前
打打应助奋斗的萝采纳,获得10
6秒前
zzz发布了新的文献求助10
6秒前
Emily发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.1应助南枫采纳,获得10
7秒前
7秒前
茶泡饭完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
10秒前
小金羊完成签到,获得积分10
11秒前
小蘑菇应助little forest采纳,获得10
12秒前
major发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
15秒前
彭于晏应助医心一意采纳,获得10
15秒前
zhang完成签到,获得积分10
16秒前
小胡完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
cww完成签到,获得积分20
18秒前
zhuang完成签到,获得积分10
18秒前
店庆关注了科研通微信公众号
19秒前
立青发布了新的文献求助10
21秒前
23秒前
murrayss完成签到,获得积分10
25秒前
从容水蓝应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
29秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
从容水蓝应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
29秒前
2052669099应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
Dharma_Bums完成签到,获得积分10
29秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
29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
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
A Social and Cultural History of the Hellenistic World 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
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 6397529
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8212793
关于积分的说明 17401122
捐赠科研通 5450855
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2881103
邀请新用户注册赠送积分活动 1857661
关于科研通互助平台的介绍 1699693