Insights into the Phase Purity and Storage Mechanism of Nonstoichiometric Na3.4Fe2.4(PO4)1.4P2O7 Cathode for High‐Mass‐Loading and High‐Power‐Density Sodium‐Ion Batteries

材料科学 插层(化学) 离子 化学计量学 相(物质) 杂质 结晶学 X射线晶体学 吸收(声学) 分析化学(期刊) 衍射 无机化学 化学 物理化学 有机化学 色谱法 物理 冶金 光学 复合材料
作者
Ziwei Fan,Wande Song,Yang Nian,Chenjie Lou,Ruiyuan Tian,Weibo Hua,Mingxue Tang,Fei Du
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:63 (8) 被引量:42
标识
DOI:10.1002/anie.202316957
摘要

Abstract Mixed‐anion‐group Fe‐based phosphate materials, such as Na 4 Fe 3 (PO 4 ) 2 P 2 O 7 , have emerged as promising cathode materials for sodium‐ion batteries (SIBs). However, the synthesis of pure‐phase material has remained a challenge, and the phase evolution during sodium (de)intercalation is debating as well. Herein, a solid‐solution strategy is proposed to partition Na 4 Fe 3 (PO 4 ) 2 P 2 O 7 into 2NaFePO 4 ⋅ Na 2 FeP 2 O 7 from the angle of molecular composition. Via regulating the starting ratio of NaFePO 4 and Na 2 FeP 2 O 7 during the synthesis process, the nonstoichiometric pure‐phase material could be successfully synthesized within a narrow NaFePO 4 content between 1.6 and 1.2. Furthermore, the proposed synthesis strategy demonstrates strong applicability that helps to address the impurity issue of Na 4 Co 3 (PO 4 ) 2 P 2 O 7 and nonstoichiometric Na 3.4 Co 2.4 (PO 4 ) 1.4 P 2 O 7 are evidenced to be the pure phase. The model Na 3.4 Fe 2.4 (PO 4 ) 1.4 P 2 O 7 cathode (the content of NaFePO 4 equals 1.4) demonstrates exceptional sodium storage performances, including ultrahigh rate capability under 100 C and ultralong cycle life over 14000 cycles. Furthermore, combined measurements of ex situ nuclear magnetic resonance, in situ synchrotron radiation diffraction and X‐ray absorption spectroscopy clearly reveal a two‐phase transition during Na + extraction/insertion, which provides a new insight into the ionic storage process for such kind of mixed‐anion‐group Fe‐based phosphate materials and pave the way for the development of high‐power 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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
wwl完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
lvwenjie完成签到,获得积分20
刚刚
lvxsit完成签到,获得积分10
刚刚
丁丁发布了新的文献求助10
1秒前
Sky完成签到,获得积分10
1秒前
Morning发布了新的文献求助10
1秒前
NaiZeMu完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
zzzzz完成签到,获得积分10
2秒前
客念完成签到 ,获得积分10
2秒前
清秋完成签到 ,获得积分10
2秒前
海上星发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
MOREMO完成签到,获得积分10
3秒前
xiangxl完成签到,获得积分10
3秒前
无人相忆发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
Akim应助xuan采纳,获得10
4秒前
汤圆圆儿完成签到,获得积分10
4秒前
娜娜发布了新的文献求助10
4秒前
ivVvyyy完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
唐一完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
123456完成签到,获得积分20
5秒前
安可儿完成签到,获得积分20
6秒前
snowflake完成签到,获得积分10
6秒前
jiaojiao完成签到 ,获得积分10
6秒前
天天快乐应助舒服的远望采纳,获得10
6秒前
乔杰发布了新的文献求助10
6秒前
3587发布了新的文献求助10
7秒前
卓矢完成签到 ,获得积分10
7秒前
Yuuuu完成签到 ,获得积分10
7秒前
LIN_YX发布了新的文献求助10
7秒前
白了又了白完成签到 ,获得积分10
8秒前
Hover完成签到,获得积分0
8秒前
爆炸米花完成签到,获得积分10
8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
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
A novel angiographic index for predicting the efficacy of drug-coated balloons in small vessels 500
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
Optimisation de cristallisation en solution de deux composés organiques en vue de leur purification 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5081307
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4298871
关于积分的说明 13393575
捐赠科研通 4122641
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2257908
邀请新用户注册赠送积分活动 1262250
关于科研通互助平台的介绍 1196255