New-type NASICON-Na4FeV(PO4)3 cathode with high retention and durability for sodium ion batteries

电化学 法拉第效率 阴极 氧化还原 钠离子电池 中子衍射 离子 材料科学 快离子导体 化学 化学工程 电解质 电极 冶金 晶体结构 结晶学 物理化学 有机化学 工程类
作者
Fengqi Lu,Jinhao Wang,Shuqin Chang,Lunhua He,Mingxue Tang,Qi Wei,Shuyi Mo,Xiaojun Kuang
出处
期刊:Carbon [Elsevier]
卷期号:196: 562-572 被引量:26
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2022.05.033
摘要

Na3V2(PO4)3 is a promising potential cathode for sodium-ion batteries owning to its stable three-dimensional structure framework. However, from the perspective of environmental protection, the substitution of vanadium with low cost and low toxicity elements is pressing to further boost its application in large-scale energy storage production. To reduce the content of V in Na3V2(PO4)3 and increase the transfer number of sodium ions, ball-milling assisted sol-gel routine is employed to prepare Na4FeV(PO4)3@C sodium-rich cathode, which delivers an initial charge capacity high to 175.6 mAh g−1 with high coulombic efficiency of 99% from 1.3 to 4.3 V, deriving from V(II)/V(III), Fe(II)/Fe(III), V(III)/V(IV) and V(IV)/V(V) redox couples. The cathode shows long-life span with an excellent retention of 96.8% after 800 cycles at 5C from 1.8 to 3.8V. Solid-state 23Na nuclear magnetic resonance reveals that the sodium ions at 8-coordinated Na2 sites in Na4FeV(PO4)3@C show faster extraction/insertion dynamics during electrochemical cycling. X-ray diffraction and time-of-flight neutron powder diffraction results demonstrate that the electrochemical process undergoes a reversible solid solution reaction with stable structure, resulting in fast rate performance and excellent cyclic retention. The composition modulation of the sodium rich material and the cycling mechanisms obtained from this study would contribute a great insight for the sodium energy storage with improved performances.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
3秒前
XS_QI发布了新的文献求助10
3秒前
Lesley发布了新的文献求助10
3秒前
潘潘发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
双夏完成签到 ,获得积分10
7秒前
Autin发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
CipherSage应助juphen2采纳,获得10
12秒前
haha完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
xin发布了新的文献求助10
13秒前
16秒前
潘潘完成签到,获得积分20
17秒前
18秒前
18秒前
长卿123完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
20秒前
上官若男应助米酒采纳,获得10
21秒前
21秒前
maox1aoxin应助无望采纳,获得30
21秒前
科研发布了新的文献求助10
22秒前
duyu发布了新的文献求助10
22秒前
沉淀完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
夜空中最亮的星完成签到,获得积分10
23秒前
情怀应助Stevenlijiajun采纳,获得10
25秒前
25秒前
25秒前
傲娇幼荷发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
科研完成签到,获得积分10
28秒前
SCH_zhu完成签到,获得积分10
28秒前
霸气的星星完成签到,获得积分20
28秒前
云鲲完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
周星星发布了新的文献求助10
30秒前
米酒发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Pressing the Fight: Print, Propaganda, and the Cold War 500
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2471096
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2137808
关于积分的说明 5447354
捐赠科研通 1861761
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925900
版权声明 562740
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495275