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
2秒前
2秒前
3秒前
4秒前
5秒前
lizhuang发布了新的文献求助10
6秒前
郭耀锐发布了新的文献求助10
6秒前
JamesPei应助知性的二娘采纳,获得10
8秒前
8秒前
grx发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
111发布了新的文献求助10
9秒前
algain发布了新的文献求助10
10秒前
善学以致用应助逝月采纳,获得10
10秒前
11秒前
11秒前
林夕相心发布了新的文献求助10
14秒前
小赵发布了新的文献求助10
15秒前
共享精神应助命苦科研人采纳,获得10
15秒前
16秒前
ding应助小武wwwww采纳,获得10
16秒前
learner1994发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
19秒前
RONG发布了新的文献求助10
21秒前
知性的二娘完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
Egg发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
WQ发布了新的文献求助10
23秒前
moonveil完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
23秒前
费尔明娜完成签到,获得积分10
23秒前
爆米花应助眰晌采纳,获得10
23秒前
小赵完成签到,获得积分10
24秒前
ding应助汝桢采纳,获得10
25秒前
牧愚发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
Ava应助我就是KKKK采纳,获得10
27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
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1500
Instituting Science: The Cultural Production of Scientific Disciplines 666
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Organization of knowledge in modern America, 1860-1920 / 600
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
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 6360322
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8174527
关于积分的说明 17218068
捐赠科研通 5415387
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2865877
邀请新用户注册赠送积分活动 1843138
关于科研通互助平台的介绍 1691313