Enhanced Na+ diffusion in Na3V2(PO4)2F2O cathodes via Zr4+ doping for high-rate and long-cycling sodium batteries

X射线光电子能谱 兴奋剂 阴极 分析化学(期刊) 扫描电子显微镜 材料科学 化学工程 离子电导率 结构精修 透射电子显微镜 电化学 离子半径 化学 离子 冶金 晶体结构 结晶学 纳米技术 光电子学 电极 电解质 物理化学 复合材料 有机化学 工程类 色谱法
作者
Xiaofei Sun,Anastase Ndahimana,Zikang Wang,Xuesong Mei,Bin Liu,Guoxin Gao,Lilong Xiong,Haitao Wang,Wen Jun Wang
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier BV]
卷期号:945: 169314-169314 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2023.169314
摘要

Sodium vanadium oxyfluorophosphate is a class of high-stability, high-capacity and high-voltage cathode materials for sodium ion batteries. But its practical performance is severely constrained by the low electric conductivity. In this paper, high-valence Zr4+ is designed and applied to improve the electrochemical performance of Na3V2(PO4)2F2O (NVPFO). A series of Na3V2−xZrx(PO4)2F2O (0 ≤x < 1) are prepared by a facile solid-state method. X-ray photoelectron spectroscopy and energy dispersive spectroscopy mapping demonstrate Zr4+ is successfully doped into NVPFO. X-ray diffraction with Rietveld refinement indicates the lattice parameters and cell volume are increased due to the large ionic radius of Zr4+. Scanning electron microscopy and transmission electron microscopy images verify the particle size is slightly decreased and more uniformly distributed after Zr4+ doping, and the carbon coating layer is also well reserved. The optimal doping is found 4 at% by generating Na3V1.96Zr0.04(PO4)2F2O, which shows a specific capacity of 128, 106, 85 and 55 mA h g−1 at 0.1, 1, 8 and 60 C, respectively. After 350 cycles at 0.5 C, the specific capacity is gradually reduced from 115 to 87 mA h g−1 corresponding to a capacity retention of 75.7%. Its Na+ diffusion coefficient is calculated more than one magnitude higher than un-doped NVPFO.

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
1秒前
梦及深海发布了新的文献求助10
2秒前
jhhk完成签到,获得积分10
2秒前
37z完成签到,获得积分10
2秒前
传奇3应助天才玩家H采纳,获得10
2秒前
2秒前
FashionBoy应助高兴白山采纳,获得10
3秒前
Guo完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6.2应助JeremyKarmazin采纳,获得10
4秒前
田様应助我爱吃肉采纳,获得10
5秒前
久久丫完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
华仔应助机智赛君采纳,获得10
8秒前
无花果应助plain采纳,获得10
8秒前
领导范儿应助look采纳,获得10
8秒前
北斗完成签到,获得积分20
9秒前
Wind应助XHL采纳,获得10
10秒前
11秒前
科目三应助fool采纳,获得10
11秒前
汐儿完成签到 ,获得积分10
11秒前
HLJemm发布了新的文献求助10
11秒前
爱美丽发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
等待血茗发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
沉默的倔驴完成签到,获得积分10
13秒前
彭于晏应助whh采纳,获得10
14秒前
冷静靖荷发布了新的文献求助10
14秒前
笑傲江湖完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
ziao完成签到 ,获得积分10
15秒前
jxjsdlh发布了新的文献求助30
15秒前
哈利哈瑞完成签到,获得积分10
15秒前
梦及深海完成签到,获得积分10
15秒前
魔魔胡胡胡萝卜完成签到,获得积分10
15秒前
orixero应助北斗采纳,获得10
15秒前
酷酷沛白发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
HLJemm完成签到,获得积分10
17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
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Continuing Syntax 1000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Work • Third edition • 2025 800
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Pharma R&D Annual Review 2026 500
荧光膀胱镜诊治膀胱癌 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 6220504
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8045575
关于积分的说明 16771217
捐赠科研通 5306041
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2826706
邀请新用户注册赠送积分活动 1804851
关于科研通互助平台的介绍 1664520