High Capacity and Fast Kinetics Enabled by Metal‐Doping in Prussian Blue Analogue Cathodes for Sodium‐Ion Batteries

普鲁士蓝 材料科学 兴奋剂 氧化还原 阴极 电极 金属 容量损失 动力学 离子 化学工程 电化学 纳米技术 光电子学 化学 物理化学 冶金 物理 有机化学 量子力学 工程类
作者
Trakarn Yimtrakarn,Yi‐An Lo,Jakkraphat Kongcharoenkitkul,Jui‐Chin Lee,Watchareeya Kaveevivitchai
出处
期刊:Chemistry-an Asian Journal [Wiley]
卷期号:19 (13): e202301145-e202301145 被引量:9
标识
DOI:10.1002/asia.202301145
摘要

Prussian blue analogues (PBAs) have gained tremendous attention as promising low-cost electrochemically-tunable electrode materials, which can accommodate large Na+ ions with attractive specific capacity and charge-discharge kinetics. However, poor cycling stability caused by lattice strain and volume change remains to be improved. Herein, metal-doping strategy has been demonstrated in FeNiHCF, Na1.40Fe0.90Ni0.10[Fe(CN)6]0.85 ⋅ 1.3H2O, delivering a capacity as high as 148 mAh g-1 at 10 mA g-1. At an exceptionally high rate of 25.6 A g-1, a reversible capacity of ~55 mAh g-1 still can be obtained with a very small capacity decay rate of 0.02 % per cycle for 1000 cycles, considered one of the best among all metal-doped PBAs. This exhibits the stabilizing effect of Ni doping which enhances structural stability and long-term cyclability. In situ synchrotron X-ray diffraction reveals an extremely small (~1 %) change in unit cell parameters. The Ni substitution is found to increase the electronic conductivity and redox activity, especially at the low-spin (LS) Fe center due to inductive effect. This larger capacity contribution from LS Fe2+C6/Fe3+C6 redox couple is responsible for stable high-rate capability of FeNiHCF. The insight gained in this work may pave the way for the design of other high-performance electrode materials for sustainable 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
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
霸气雨珍发布了新的文献求助20
刚刚
nightgaunt发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Tingshan完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
7秒前
Joe发布了新的文献求助10
9秒前
yao完成签到,获得积分10
9秒前
搜集达人应助霸气雨珍采纳,获得20
10秒前
Mia233完成签到 ,获得积分10
10秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
wisdom应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
日暮温柔应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
日暮温柔应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
日暮温柔应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
leepx完成签到 ,获得积分10
13秒前
梨凉发布了新的文献求助10
13秒前
美满若颜完成签到,获得积分20
13秒前
13秒前
汉堡包应助卡尔采纳,获得10
13秒前
科研通AI6.3应助windy7采纳,获得10
14秒前
aaa关闭了aaa文献求助
14秒前
曹苍久发布了新的文献求助10
15秒前
等候完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
simouwei完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
高分求助中
(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
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics 500
A Social and Cultural History of the Hellenistic World 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6395952
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8211291
关于积分的说明 17392911
捐赠科研通 5449413
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2880469
邀请新用户注册赠送积分活动 1857096
关于科研通互助平台的介绍 1699428