Ultra-stable carbon-coated sodium vanadium phosphate as cathode material for sodium-ion battery

材料科学 钠离子电池 化学工程 阴极 碳纤维 阳极 冶金 复合材料 电极 化学 复合数 工程类 法拉第效率 物理化学
作者
Di Wang,Peng Cai,Guoqiang Zou,Hongshuai Hou,Xiaobo Ji,Ye Tian,Long Zhang
出处
期刊:Rare Metals [Springer Nature]
卷期号:41 (1): 115-124 被引量:59
标识
DOI:10.1007/s12598-021-01743-y
摘要

Based on the excellent sodium ion mobility of sodium superionic conductor structures, Na3V2(PO4)3 materials have become promising cathode materials in sodium-ion batteries (SIBs). However, inadequate electronic transport of Na3V2(PO4)3 limits the cycling stability and rate performances in SIBs. In this work, high-performance conductive carbon-coated Na3V2(PO4)3 materials are obtained via a simple and facile ball-milling assisted solid-state method by utilizing citric acid as carbon sources. The carbon-coated composite electrodes display a high initial specific capacity of 111.6 mAh·g−1, and the specific capacity could retention reach 92.83% after 100 cycles at 1C with the high coulombic efficiency (99.95%). More importantly, the capacity of conductive carbon-coated nano-sized Na3V2(PO4)3 can remain 48.5 mAh·g−1 at 10C after 3000 cycles (initial capacity of 101.2 mAh·g−1). At the same time, high coulombic efficiency (near 100%) has little decay even at a high rate of 20C during 1000 cycles, demonstrating the excellent cycling stability and remarkable rate performances, and showing potential in large-scale productions and applications. 基于钠超离子导体结构的优异钠离子迁移速率, Na3V2(PO4)3材料已成为钠离子电池 (SIBs) 中极有发展前景的正极材料。然而, Na3V2(PO4)3的导电性不佳会限制钠离子电池的循环稳定性和速率性能。在这项工作中, 利用柠檬酸作为碳源, 通过一种简单而又容易的球磨辅助固相法, 制备了高性能导电碳包覆的Na3V2(PO4)3材料。碳包覆复合电极的初始比容量高, 为111.6 mAh•g-1。在1C的电流密度下, 循环100次后, 容量保持率达到92.83%, 库仑效率高达99.95%。更重要的是, 在10C下经过3000次循环后, 导电碳涂覆纳米级Na3V2(PO4)3的容量仍可保持48.5 mAh•g-1 (初始容量为101.2 mAh•g-1)。同时, 即使在20C的高倍率下循环1000次, 高库仑效率 (接近100%) 也几乎没有衰减, 证明该材料具有优异的循环稳定性和出色的倍率性能, 并在大规模生产和应用中展现出潜力。
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
慕青应助如意的秋凌采纳,获得10
刚刚
研友_nPPdan完成签到,获得积分10
刚刚
muyingleng发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
研友_851KE8发布了新的文献求助10
3秒前
莱雅lyre发布了新的文献求助10
3秒前
VanillaTwilight完成签到,获得积分10
3秒前
科研神通发布了新的文献求助50
3秒前
4秒前
sars518给六烃季铵的求助进行了留言
4秒前
琳琅发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
乐糖完成签到 ,获得积分10
6秒前
cctv18应助忆年慧逝采纳,获得10
6秒前
讨厌下雨完成签到 ,获得积分10
6秒前
yuzi关注了科研通微信公众号
6秒前
整齐泥猴桃完成签到,获得积分10
7秒前
房谷槐发布了新的文献求助10
7秒前
领导范儿应助wulixin采纳,获得10
8秒前
暴躁壮壮完成签到 ,获得积分10
8秒前
subyjale完成签到,获得积分10
8秒前
orixero应助Fred采纳,获得10
9秒前
9秒前
科目三应助饮冰室的熊采纳,获得10
9秒前
10秒前
哈哈哈哈完成签到,获得积分10
11秒前
ice.sweet完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
一条小鱼完成签到 ,获得积分10
15秒前
神勇盼晴发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
Li完成签到,获得积分10
15秒前
刘的花发布了新的文献求助10
15秒前
阿瑶完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
哈哈发布了新的文献求助30
17秒前
研友_ZGAlVL发布了新的文献求助30
17秒前
Li发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
高分求助中
《郑州人》 2000
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
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 500
少脉山油柑叶的化学成分研究 430
Revolutions 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 2453762
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2125720
关于积分的说明 5413275
捐赠科研通 1854446
什么是DOI,文献DOI怎么找? 922307
版权声明 562306
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 493466