Stabilizing fluorine to achieve high-voltage and ultra-stable Na3V2(PO4)2F3 cathode for sodium ion batteries

材料科学 阴极 高原(数学) 电压 高压 化学工程 离子 光电子学 纳米技术 电气工程 化学 冶金 数学分析 数学 有机化学 工程类
作者
Liang Deng,Fu‐Da Yu,Yang Xia,Yunshan Jiang,Xu‐Lei Sui,Lei Zhao,Xianghui Meng,Lan‐Fang Que,Zhen‐Bo Wang
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:82: 105659-105659 被引量:146
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2020.105659
摘要

Na3V2(PO4)2F3 is a promising cathode candidate for sodium ion batteries due to its high working voltage. However, an “unknown” low-voltage plateau around ~3.3 V lowers its operating voltage and puzzles researchers. Herein, the reasons for its appearance are explored. It is found that the formation of the low-voltage plateau originates from the extra-generated [VO6] induced by the fluorine loss during the synthesis. To enable better performance, a feasible strategy of stabilizing fluorine is proposed to eliminate the low-voltage plateau. It is demonstrated that this strategy can effectively guarantee the existence of fluorine and modulate the local electronic structure of V to maintain [VO4F2] in Na3V2(PO4)2F3 phase, thus eliminating the undesirable plateau and achieving an operating-voltage increase of ~100 mV. Moreover, the enhanced structural stability and kinetics of the optimized Na3V2(PO4)2F3 cathode are confirmed by in-situ XRD. As expected, the Na3V2(PO4)2F3 cathode delivers higher energy density (446.4 Wh kg−1), better rate capability and longer cycling performance (89.2%@30 C after 1000 cycles). Furthermore, its excellent adaptability to wide temperature range (−25 °C–55 °C) and strong competence in Na3V2(PO4)2F3||hard carbon full-cell are verified. These excellent properties further qualify Na3V2(PO4)2F3 as a competitive cathode for sodium ion batteries.
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
mushini完成签到,获得积分10
1秒前
七七完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
ll完成签到 ,获得积分10
4秒前
7秒前
8秒前
8秒前
不安寒风完成签到,获得积分10
9秒前
11秒前
二三发布了新的文献求助10
13秒前
张皓123发布了新的文献求助10
13秒前
不安寒风发布了新的文献求助10
16秒前
ding应助石小宝采纳,获得10
16秒前
HOXXXiii完成签到,获得积分10
18秒前
情怀应助七七采纳,获得10
19秒前
17685709867完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
21秒前
距破之舞完成签到,获得积分10
22秒前
深情安青应助哈哈哈采纳,获得10
25秒前
温柔可乐发布了新的文献求助10
26秒前
舒适以松发布了新的文献求助80
27秒前
27秒前
wanci应助wy采纳,获得10
27秒前
28秒前
29秒前
酷波er应助七七采纳,获得10
31秒前
真实的钢铁侠完成签到,获得积分10
31秒前
凤凰之玉完成签到 ,获得积分10
31秒前
hml完成签到,获得积分20
33秒前
水电的发布了新的文献求助30
33秒前
33秒前
wxy发布了新的文献求助10
33秒前
34秒前
烟花应助3301采纳,获得10
34秒前
初景应助山顶洞人采纳,获得20
35秒前
35秒前
zys发布了新的文献求助10
36秒前
37秒前
37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
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
University Physics for the Life Sciences 500
REAL-WORLD EFFICACY AND GENOMIC LANDSCAPE OF POLATUZUMA VEDOTIN-BASED FIRST-LINE THERAPY IN DIFFUSE LARGE B-CELL LYMPHOMA: A FOCUS ON TP53 MUTATIONS AND TREATMENT RESPONSE 500
Handbook of Luminescence Dating 500
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 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 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6954876
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8638548
关于积分的说明 18319194
捐赠科研通 6399642
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3083431
关于科研通互助平台的介绍 2129689
邀请新用户注册赠送积分活动 2060235