化物兴奋剂Na3Al2/3V4/3(PO4)3微球作为多电子回氧的离子电池的阴极材料
Boyu Xing1, Jingke Ren1, Ping Hu1,2
1State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing, School of Materials Science and Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan, Hubei, 430070, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|February 14, 2024
概括
用剂合的铁酸盐 (NAVPF) 微球显示了增强的离子电池 (SIB) 阴极性能. 这种新型材料提供了高容量,优异的循环稳定性和优异的电网规模储能速度能力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 离子电池 (SIB) 由于的丰富性和低成本,对大规模储能充满希望.
- 开发高能量密度和稳定的SIB阴极仍然是广泛采用的关键挑战.
研究的目的:
- 合成和研究胺酸铁 (NAVPF) 微球作为SIBs的新型阴极材料.
- 评估电化学性能,结构稳定性和高能量密度应用的潜力.
主要方法:
- 使用喷雾干燥技术合成NAVPF微球.
- 使用X射线衍射 (XRD) 和瑞特维尔德精细化进行结构性表征.
- 电化学性能评估包括容量,循环稳定性和速率能力.
- 在现场XRD分析,以调查充放电周期中的反应机制.
主要成果:
- 在Na3Al2/3V4/3(PO4)3 (NAVP) 中的F兴奋剂扩大了格子参数,并在NASICON框架内增强了Na+扩散通道.
- 在100 mA g-1下,NAVPF具有148 mAh g-1的超高容量,在200个循环后保持90.8%的容量.
- 观察到异常速率性能,在5000 mA g-1的高电流密度下提供83.6 mAh g-1.
- 在现场XRD证实了固体溶液反应,并在循环过程中提高了NAVPF的结构稳定性.
- 一个使用NAVPF阴极和硬碳阳极的全电池表现出100mAhg-1的容量,在100个循环后保持80.2%.
结论:
- 使用的阳离子兴奋剂显著改善了SIBs的NAVP阴极的电化学性能和结构完整性.
- NAVPF展示了作为下一代高能量密度离子电池的高性能阴极材料的潜力.
- 开发的阳离子兴奋剂策略为推进SIB天极材料用于电网规模储能提供了一个有希望的途径.


