Vacancy and Low‐Energy 3p‐Orbital Endow Na4Fe3(PO4)2(P2O7) Cathode with Superior Sodium Storage Kinetics

阴极 材料科学 电化学 空位缺陷 扩散 离子 离子键合 纳米技术 结晶学 物理化学 电极 化学 热力学 物理 有机化学
作者
Ning Jiang,Cheng Yang,Yichao Wang,Xinyu Wang,Shouyu Sun,Yu Liu
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:21 (6): e2410715-e2410715 被引量:9
标识
DOI:10.1002/smll.202410715
摘要

Iron-based phosphate Na4Fe3(PO4)2(P2O7) (NFPP) has been regarded as the most promising cathode for sodium-ion batteries (SIBs) thanks to its cost-effectiveness and eco-friendliness. However, it is in a predicament from the intrinsic low ionic/electronic conductivity, becoming a great challenge for its practical application. Herein, the significant roles of the low-energy 3p-orbital and transition metal vacancies are emphasized in facilitating charge rearrangement and reconstructing ion-diffusion channels, from the perspectives of crystallography and electron interaction for the first time, and the modification mechanism is fully explored by various characterizations and theoretical calculations. As proof of this concept, the designed Na4Fe2.85Al0.1(PO4)2(P2O7) (NF2.85A0.1PP) delivers prominent electrochemical performance, achieving high energy density (≈350 Wh kg⁻¹), superior kinetics (62 mAh g⁻¹ at 10 A g⁻¹), excellent power density (23 kW kg⁻¹, 143 Wh kg⁻¹), and extraordinary cycling stability (with negligible attenuation after 10 000 cycles). This work provides a brand-new perspective for designing ultra-endurable high-rate polyanion cathodes.
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
芋泥丸丸完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
王林完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
可爱的函函应助zzz采纳,获得10
2秒前
2秒前
谢天发布了新的文献求助10
3秒前
Qin应助circet采纳,获得10
3秒前
快乐的海盗应助xyxyxyz采纳,获得10
3秒前
大个应助97owo采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
温和的开水完成签到,获得积分10
4秒前
22完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
zh123完成签到,获得积分10
5秒前
努力努力完成签到,获得积分10
5秒前
晚心完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
在水一方应助大方颦采纳,获得10
6秒前
6秒前
在水一方应助小费采纳,获得30
6秒前
chen发布了新的文献求助10
7秒前
F1完成签到,获得积分10
8秒前
吴逸彪发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
Davie发布了新的文献求助10
9秒前
柠木发布了新的文献求助10
9秒前
limin完成签到,获得积分10
9秒前
帅气的昊焱完成签到,获得积分10
9秒前
小蘑菇应助战魂采纳,获得10
10秒前
一一完成签到,获得积分10
10秒前
皮皮发布了新的文献求助30
10秒前
拉姆完成签到,获得积分10
10秒前
Dautless完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
hyscoll发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 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 6477843
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8279558
关于积分的说明 17657947
捐赠科研通 5560067
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2910942
邀请新用户注册赠送积分活动 1887930
关于科研通互助平台的介绍 1741499