Single-crystalline Mg-substituted Na4Mn3(PO4)2P2O7 nanoparticles as a high capacity and superior cycling cathode for sodium-ion batteries

材料科学 纳米颗粒 结晶学 纳米技术 分析化学(期刊) 核化学 化学 有机化学
作者
Hanxue Xu,Jiaxin Ma,Xuexia He,Jie Sun,Longhai Yang,Ruibin Jiang,Zhibin Lei,Zong–Huai Liu,Qi Li
出处
期刊:Nanoscale [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:15 (10): 4830-4838 被引量:1
标识
DOI:10.1039/d2nr05442f
摘要

Mn-based mixed phosphate Na4Mn3(PO4)2(P2O7) (NMPP) is a promising cathode for high-potential, low-cost and eco-friendly sodium-ion batteries. However, this material still faces some bottleneck issues in terms of low conductivity, disturbance of impure crystalline phase, micron-sized agglomerated particles and the Mn3+ Jahn-Teller effect. Herein, a Mg-substituted NMPP (NM2.7Mg0.3PP)@C composite was constructed via modified solution combustion and subsequent calcination treatment. The obtained NM2.7Mg0.3PP presents a highly pure phase and single-crystalline characteristics. It is noteworthy that the sample shows a smaller particle size of 100-300 nm due to the Mg2+ incorporation, and the prepared NM2.7Mg0.3PP@C cathode exhibits considerable discharge capacity (119 mA h g-1), an improved rate capability and excellent long cycling stability of 1000 cycles. A series of measurements indicated that the Mg-substitution enhanced the electronic conductivity and ion diffusion rate, and effectively relieved the lattice distortion influenced by the multiphase transition from the Mn Jahn-Teller effect of the NM2.7Mg0.3PP@C cathode. In addition, NM2.7Mg0.3PP adopts an optimal 3Mg0.1-Mn1-Mn2-Mn3 crystal structure based on density functional theory (DFT) calculations and refined X-ray diffractometry results. These findings provide new insight into the design of highly stabilized and high-conductivity polyanionic cathodes 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
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
4652376完成签到,获得积分10
刚刚
NIUB完成签到,获得积分10
4秒前
卡农完成签到,获得积分10
5秒前
成成成岩浆完成签到,获得积分10
5秒前
Paper发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
9秒前
晚晴完成签到,获得积分10
10秒前
清脆的不二完成签到,获得积分10
10秒前
甜甜映波发布了新的文献求助10
11秒前
Hjd完成签到,获得积分10
12秒前
秋雪瑶应助野酒采纳,获得10
12秒前
沉静傲易完成签到,获得积分10
13秒前
小白完成签到 ,获得积分10
14秒前
臻灏完成签到,获得积分10
14秒前
orixero应助yhmi0809采纳,获得10
18秒前
25秒前
26秒前
26秒前
潇潇完成签到 ,获得积分10
27秒前
wuming完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
SOLOMON应助欢快小土豆采纳,获得10
31秒前
云轩发布了新的文献求助10
32秒前
32秒前
35秒前
35秒前
俭朴寒天发布了新的文献求助10
36秒前
38秒前
39秒前
野酒发布了新的文献求助10
39秒前
dada完成签到,获得积分10
39秒前
夜已深完成签到,获得积分10
39秒前
张振宇完成签到 ,获得积分10
41秒前
祁Qiiii关注了科研通微信公众号
41秒前
yhmi0809发布了新的文献求助10
42秒前
科研混子完成签到,获得积分10
43秒前
43秒前
深情安青应助虞无声采纳,获得10
44秒前
漠漠完成签到 ,获得积分10
44秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 1500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
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 2469397
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2136519
关于积分的说明 5443918
捐赠科研通 1860985
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925582
版权声明 562702
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495140