Na3V2(PO4) 3 室温固态离子电池的阴极:先进的现场同步龙X射线研究,以了解中间阶段进化
Bidhan Pandit1, Morten Johansen2, Cynthia Susana Martínez-Cisneros1
1Department of Materials Science and Engineering and Chemical Engineering, Universidad Carlos III de Madrid, Avenida de la Universidad 30, 28911 Leganés, Madrid, Spain.
概括
研究人员开发了一种用于离子电池 (NIB) 的核心甲酸 (NVP/C) 阴极. 该NIB展示了出色的容量和循环寿命,为可持续的储能解决方案铺平了道路.
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 (NIB) 对于可持续的能源存储至关重要,因为材料丰富,并有可能取代离子电池 (LIB).
- 全固态电池在成本,能量密度和安全方面比LIBs具有优势.
- 提高酸 (Na3V2(PO4) 3,NVP) 阴极的电化学性能,特别是速度能力和寿命,对于NIB的进步至关重要.
研究的目的:
- 为了提高NIBs的NVP阴极的电化学性能.
- 开发一个核心的NVP/C结构,以提高速度性能和循环稳定性.
- 使用NASICON固体电解质构建和评估一个全固态NVP/C
主要方法:
- 使用固态方法合成核心外NVP/C阴极材料.
- 评估了电化学性能,包括可逆容量,速率能力和循环稳定性.
- 基于同步离子的操作X射线衍射被用来研究在离子 (de) 间隔过程中的相位过渡.
- 一个纳西康固体电解质 (Na3.16Zr1.84Y0.16Si2PO12) 被集成,以创建一个完全固态的NVP/C
主要成果:
- NVP/C 阴极在 C/10 时达到 106.6 mAh/g 的初始可逆容量,接近理论值.
- 观察到优异的速率性能,可逆容量为85.3mAh/g在10C,高循环保留率为94.2%,经过1100个循环后.
- 完全固态的NVP/C धूप धूप धूपNa电池在C/10下显示了95 mAh/g的可逆容量,在1100个循环后保持了78.3%的容量.
结论:
- 核心外NVP/C结构显著提高了NIBs的NVP阴极的电化学性能.
- 开发的全固态电池展示了安全和稳定的储能应用的有希望的潜力.
- 对基于NVP的材料和固体电解质的进一步研究可以加速向可持续电池技术的过渡.
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