Probing the Compositional and Structural Effects on the Electrochemical Performance of Na(Mn‐Fe‐Ni)O2 Cathodes in Sodium‐Ion Batteries

电化学 阴极 离子 材料科学 无机化学 化学 冶金 电极 物理化学 有机化学
作者
Samriddhi Saxena,Hari Narayanan Vasavan,Neha Dagar,C. Karthik,Velaga Srihari,Asish Kumar Das,Pratiksha Gami,Sonia Deswal,Pradeep Kumar,H. K. Poswal,Sunil Kumar
出处
期刊:Battery energy 卷期号:4 (4) 被引量:3
标识
DOI:10.1002/bte2.70018
摘要

ABSTRACT This study systematically investigates an Mn‐Fe‐Ni pseudo‐ternary system for Na(Mn‐Fe‐Ni)O 2 cathodes, focusing on the effects of varying transition metal fractions on structural and electrochemical properties. X‐ray diffraction reveals that increasing Mn content induces biphasic behavior. A higher Ni content reduces the c parameter, while higher Mn and Fe concentrations expand the lattice. Average particle size increases with an increase in Mn content and Fe/Ni ratio. NaMn 0.500 Fe 0.125 Ni 0.375 O 2 delivers a high specific capacity of ~149 mAh g⁻¹ in the 2.0–4.0 V range. Galvanostatic charge‐discharge and dQ/dV versus V curves suggest that a Ni/Fe ratio > 1 enhances specific capacity and lowers voltage polarization in the materials. NaMn 0.500 Fe 0.250 Ni 0.250 O 2 demonstrated the best rate performance, exhibiting 85.7% capacity at 1C and 69.7% at 3C, compared to 0.1C, while biphasic NaMn 0.625 Fe 0.125 Ni 0.250 O 2 (MFN‐512) excelled in cyclic stability, retaining 93% of capacity after 100 cycles. The performance of MFN‐512 in a full cell configuration was studied with hard carbon as the anode, resulting in a specific capacity of ~92 mAh g −1 and a nominal voltage of ~2.9 V at a 0.1C rate, demonstrating its potential in practical applications. Transmission electron microscopy confirmed the biphasic nature of MFN‐512, with columnar growth of P2 and O3 phases. Electrochemical impedance spectroscopy revealed that better‐performing samples have lower charge transfer resistance. Operando Synchrotron XRD reveals reversible phase transformations in MFN‐512, driven by its optimized transition metal ratios and phase fraction. This work outlines a systematic approach to optimizing low‐cost, high‐performance Mn‐Fe‐Ni layered oxides.
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
CodeCraft应助不爱吃韭菜采纳,获得10
1秒前
CHEN发布了新的文献求助10
1秒前
李栗子完成签到,获得积分20
2秒前
chen发布了新的文献求助10
2秒前
嘻嘻嘻发布了新的文献求助15
3秒前
王jj完成签到,获得积分10
4秒前
共享精神应助ssjk采纳,获得10
4秒前
可爱语芹发布了新的文献求助10
5秒前
大方元风发布了新的文献求助10
6秒前
苟振璇完成签到,获得积分10
9秒前
LIANG完成签到,获得积分10
9秒前
树林红了完成签到,获得积分10
10秒前
斯文的归尘完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
yuayuaR完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
mctt完成签到,获得积分10
11秒前
李爱国应助丙烯酸树脂采纳,获得10
12秒前
热情果汁发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
6666666666完成签到 ,获得积分10
14秒前
少侠爱文献完成签到,获得积分10
14秒前
冷傲的如凡完成签到,获得积分10
16秒前
共享精神应助丙烯酸树脂采纳,获得10
16秒前
17秒前
mctt发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
天天开心的挖掘者完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
Tessa完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
23秒前
lijj完成签到,获得积分10
24秒前
桐桐应助丙烯酸树脂采纳,获得10
24秒前
粥粥完成签到,获得积分10
24秒前
54发布了新的文献求助10
24秒前
momo完成签到,获得积分10
25秒前
23发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7171894
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8812836
关于积分的说明 18619135
捐赠科研通 6787453
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3167751
关于科研通互助平台的介绍 2309591
邀请新用户注册赠送积分活动 2142397