A multicationic-substituted configurational entropy-enabled NASICON cathode for high-power sodium-ion batteries

材料科学 快离子导体 阴极 离子 组态熵 无机化学 热力学 电解质 电气工程 物理化学 电极 冶金 有机化学 化学 物理 工程类
作者
Yifan Zhou,Guofu Xu,Jiande Lin,Jue Zhu,Junan Pan,Guozhao Fang,Shuquan Liang,Xinxin Cao
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:128: 109812-109812 被引量:76
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2024.109812
摘要

Na-superionic-conductor (NASICON)-type Na3V2(PO4)3 is considered as one of the potential cathodes for sodium-ion batteries (SIBs), but its inherent low electronic conductivity and non-adjustable voltage plateau is an urgent issue hindrance to its practical application. Hereof, the concept of multicationic-substituted high-entropy doping is innovatively utilized to modify the fine structure within crystals, enhance electronic conductivity, and achieve excellent local diffusion kinetics and high redox activity according to theoretical calculations. The carbon-free Na3V1.8(CrMnFeZnAl)0.2(PO4)3 (HE-NVP-0.2) cathode exhibits a maximum specific capacity of 119.8 mA h g−1, achieved through V3+/V4+/V5+ redox reactions, while maintaining an impressive capacity retention rate of 80 % after 3000 cycles at 10 C. Moreover, the in-situ X-ray diffraction (XRD) analysis reveals that the incorporation of multi-(high entropy) elements induces a stable transition state, facilitating rapid phase transitions. Combined with in-situ digital image correlation (DIC), reversible structural evolution has been verified at both micro and macro scales. More competitively, coupling with a hard carbon (HC) anode, the HE-NVP-0.2//HC full cells exhibit exceptional energy density/power density characteristics while simultaneously maintaining excellent high-rate performance and prolonged cycle life (2000 stable cycles at 50 C). The regulation of configurational entropy enables the realization of an intermediate phase in the equilibrium state and makes the unlikely potential regulation possible, presenting innovative approaches to expedite the commercialization of high-power SIBs.
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
忧心的绮完成签到,获得积分20
1秒前
LXZ完成签到,获得积分10
1秒前
在水一方应助邢仟仟采纳,获得10
1秒前
1秒前
烟花应助旺旺采纳,获得10
1秒前
3G就是牛完成签到,获得积分10
2秒前
turnsole发布了新的文献求助10
2秒前
Yuxiao完成签到,获得积分10
2秒前
occupy完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
OK发布了新的文献求助25
3秒前
马登完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
无限的板栗完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
dcy完成签到,获得积分10
4秒前
跳跳妈妈完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
星晚完成签到 ,获得积分10
5秒前
LJX发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
occupy发布了新的文献求助30
6秒前
April完成签到 ,获得积分10
7秒前
可爱的梦菲完成签到,获得积分10
7秒前
肉包子发布了新的文献求助10
7秒前
火画完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
89哥完成签到,获得积分10
8秒前
镇痛蚊子发布了新的文献求助10
8秒前
文静的天蓝完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
柏_完成签到,获得积分10
9秒前
otto12306完成签到,获得积分10
10秒前
雷梦芝完成签到,获得积分10
10秒前
谨慎时光完成签到,获得积分10
10秒前
活力成败完成签到,获得积分10
11秒前
james完成签到,获得积分10
12秒前
HC发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
邢仟仟发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7253170
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8875348
关于积分的说明 18736290
捐赠科研通 6933751
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199896
关于科研通互助平台的介绍 2374618
邀请新用户注册赠送积分活动 2174539