Engineering interleaved large and small Na4MnV(PO4)3@NC microspheres cathode towards high performance sodium ion batteries

微球 阴极 离子 材料科学 化学工程 纳米技术 光电子学 化学 工程类 冶金 有机化学 物理化学
作者
Lin Gao,Haobo Zhan,Chuankun Zhang,Minglei Cao
出处
期刊:Diamond and Related Materials [Elsevier BV]
卷期号:148: 111453-111453 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.diamond.2024.111453
摘要

The booming consumption of energy storage devices spontaneously accelerates the urgent development of robust cathode materials for sodium-ion batteries (SIBs). In view of this, the sodium superionic conductor Na4MnV(PO4)3 (NMVP), with considerable energy density of 425 Wh kg−1, has become the focus in SIB research. Despite this, the performance of NMVP is substantially compromised by Jahn-Teller distortion of Mn3+ ions in conjunction with inherently limited electronic conductivity. In order to address this limitation, this study introduces a series of N-doped carbon (NC) coated NMVP materials with interleaved large and small microsphere morphology. Of particular note, the optimized NMVP-NC2 shows the most excellent performance, maintaining a capacity of 65.7 mAh g−1 at 5C over 500 cycles. A full cell configuration employing an NMVP-NC2 cathode and a commercial hard carbon (HC) anode manifests commendable circular stability with a capacity of 80.7 mAh g−1 underneath 100 cycles at 1C, with an impressive 95.3 % capacity preservation. This distinctive architecture imparts the materials with a high tap density and a relatively low surface area, which is beneficial to the industrial employment. In addition, density functional theory (DFT) calculations indicate that the NC regulation significantly narrows the NMVP's bandgap and facilitates electron transfer, thereby accelerating electron/ion transport kinetics. The NC coating approach combined with large-scale spray drying tactic in this work offers a clear strategy to industrialize NMVP cathode towards high-performance 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
c_123完成签到 ,获得积分10
刚刚
小饼干发布了新的文献求助10
2秒前
脑洞疼应助NXK采纳,获得10
2秒前
秀丽笑容完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
Sally完成签到 ,获得积分10
14秒前
孤独从云完成签到,获得积分10
18秒前
NXK发布了新的文献求助10
20秒前
晨珂完成签到,获得积分10
22秒前
共享精神应助persist采纳,获得10
25秒前
32秒前
33秒前
Slemon完成签到,获得积分10
37秒前
persist发布了新的文献求助10
37秒前
HH发布了新的文献求助50
38秒前
Silence完成签到 ,获得积分10
41秒前
优雅的雁凡完成签到,获得积分10
55秒前
wangrblzu应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
wangrblzu应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
ding应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
小事完成签到 ,获得积分10
1分钟前
YOLO完成签到 ,获得积分10
1分钟前
一区种子选手完成签到,获得积分10
1分钟前
Wsyyy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
阜睿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
CLTTTt完成签到,获得积分10
1分钟前
无敌发布了新的文献求助20
1分钟前
无限的雨梅完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小螃蟹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
在九月完成签到 ,获得积分10
1分钟前
丘比特应助树池采纳,获得10
1分钟前
Hello应助树池采纳,获得10
1分钟前
dddddd完成签到,获得积分10
1分钟前
搬砖人完成签到,获得积分10
1分钟前
mayamaya完成签到,获得积分10
1分钟前
HH完成签到,获得积分10
1分钟前
何不可应助dddddd采纳,获得10
1分钟前
wll1091完成签到 ,获得积分10
1分钟前
共享精神应助jiyuehan666采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
Assessing and Diagnosing Young Children with Neurodevelopmental Disorders (2nd Edition) 700
The Elgar Companion to Consumer Behaviour and the Sustainable Development Goals 540
Images that translate 500
Transnational East Asian Studies 400
Mapping the Stars: Celebrity, Metonymy, and the Networked Politics of Identity 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3843292
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3385599
关于积分的说明 10540781
捐赠科研通 3106177
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1710900
邀请新用户注册赠送积分活动 823825
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 774308