通过替代实现NASICON Na3MnTiP3-xBxO12的快速和可逆的离子阴极材料
Youli Chen1, Jinze Wang1, Jiahui Liu1
1School of Materials Science and Engineering, State Key Lab of Silicon and Advanced, Semiconductor Materials, Zhejiang University, Hangzhou 310027, PR China.
Journal of colloid and interface science
|January 1, 2025
概括
兴奋剂增强了离子阴极材料Na3MnTi(PO4) 3,改善了电子和离子导电性,以实现高速性能. 这种修改提高了离子电池的容量保留和循环稳定性.
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
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 离子电池 (SIB) 是离子电池的一个有希望的替代品.
- Na3MnTi ((PO4) 3) 是一种具有良好的容量和稳定性的潜在SIB阴极材料.
- 电子导电性差和离子扩散缓慢限制了其实际使用.
研究的目的:
- 通过 heteroatom doping 增强 Na3MnTi ((PO4) 3) 的电化学性能.
- 研究 (B) 在 (P) 位点的 doping 对材料结构和性能的影响.
- 为SIBs开发一种高速率和稳定的正极材料.
主要方法:
- 通过sol-gel方法合成Na3MnTiP3-xB_xO12 (x = 0.1, 0.2, 0.3) 的方法.
- 材料的结构和电化学性能的表征.
- 使用Na3MnTiP2.8B0.2O12作为阴极和硬碳作为阳极的全电池的制造和测试.
主要成果:
- 兴奋剂通过增强电子密度分布和扩大Na+扩散通道来改善电子和离子导电性.
- 与未使用药物材料 (42.35 mAh g-1) 相比,Na3MnTiP2.8B0.2O12表现出更高的速率能力 (20°C时为77.39 mAh g-1).
- 化材料表现出极好的循环稳定性,在5C下1000个循环后保持其容量的82.77%.
- 充满电池显示出高容量和出色的循环性能.
结论:
- 用替代异质和多价离子是一种有效的策略,可以提高Na3MnTi(PO4) 3阴极性能.
- 乙基兴奋剂增强导电性和结构稳定性,导致更好的速率能力和循环寿命.
- 开发的Na3MnTiP2.8B0.2O12材料显示出高性能离子电池的巨大潜力.
关键词:
阳离子替代 阳离子替代快速运动的动力学.Na{3}MnTi{4}PO{4}Na{3}MnTi{4}Na{3}MnTi{4}PO{4}Na{3}Na{3}MnTi{4}Na{3}MnTi{4}MnTi{5}MnTi{6}Na{3}MnTi{4}Na{3}MnTi{4}MnTi{5}MnTi{6}MnTi{4}MnTi{6}MnTi{4}MnTi{6}MnTi{6}MnTi{7}MnTi{7}MnTi{7}MnTi{8}MnTi{8}MnTi{9}MnTi{9}MnTi{9}MnTi{9}MnTi{9}MnTi{4}MnTi{9}MnTi{9}MnTi{9}MnTi{9}MnTi{4}MnTi{9}MnTi{3}MnTi{9}MnTi{3}MnTi{4}}MnTi{9}MnTi离子电池是一种离子电池.结构性扭曲 结构性扭曲
