Effect of Vanadium Substitution on the Ni-Site in P2-Type Na0.67Ni0.33Mn0.67O2 in Optimized Carbonate Ester Electrolytes as Cathode for Sodium-Ion Batteries

碳酸乙烯酯 阴极 电解质 碳酸丙烯酯 无机化学 碳酸二甲酯 碳酸盐 电极 盐(化学) 化学 电化学 材料科学 有机化学 催化作用 物理化学
作者
Debanjana Pahari,Sreeraj Puravankara
出处
期刊:ChemRxiv
标识
DOI:10.33774/chemrxiv-2021-wcbvm
摘要

Solid-state synthesis of novel electrode materials of P2-type layered oxides Na0.67Ni0.33-xVxMn0.67O2 (where, x = 0, 0.05, and 0.11) for the application as cathode materials in rechargeable non-aqueous sodium-ion batteries is reported. Na0.67Ni0.22V0.11Mn0.67O2 electrode delivers significantly improved capacity retention than the pristine P2-Na0.67Ni0.33Mn0.67O2 when cycled between 1.5 and 4.3 V. The effect of organic ester electrolytes with 1.0 M NaClO4 shows diverse effects in the cathode material. The best capacity retention for V-substituted electrodes is observed in Ethylene carbonate (EC): Propylene carbonate (PC): Dimethyl carbonate (DMC) (0.45: 0.45: 0.1) with 1.0 M NaClO4 salt at a C-rate of 0.2C among four different ester electrolytes investigated [PC, EC: PC (1: 1), EC: DEC (1: 1) and EC: PC: DMC (0.45: 0.45: 0.1)].
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