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Cathode nanoarchitectonics with Na_(3)VFe_(0.5)Ti_(0.5)(PO_(4))_(3): Overcoming the energy barriers of multielectron reactions for sodium-ion batteries

引用

Carbon Energy 2024年第9期6卷 1-14页

作者： Vaiyapuri Soundharrajan Sungjin Kim Subramanian Nithiananth Muhammad H.Alfaruqi JunJi Piao Duong Tung Pham Vinod Mathew Sang A.Han Jung Ho Kim Jaekook Kim Department of Materials Science and Engineering Chonnam National UniversityBukguGwangjuRepublic of Korea Graduate School of Science and Technology Shizuoka UniversityHamamatsuShizuokaJapan Departemen Teknik Metalurgi Universitas Teknologi SumbawaSumbawaIndonesia School of Engineering Physics Hanoi University of Science and TechnologyHanoiVietnam Institute for Superconducting and Electronic Materials(ISEM) Australian Institute of Innovative Materials(AIIM)University of WollongongNorth WollongongNew South WalesAustralia Research Center for Artificial Intelligence Assisted Ionics Based Materials Development Platform Chonnam National UniversityGwangjuRepublic of Korea

High electrochemical stability and safety make Na+superionic conductor(NASICON)-class cathodes highly desirable for Na-ion batteries(SIBs).However,their practical capacity is limited,leading to low specific ***,the low electrical conductivity combined with a decline in capacity upon prolonged cycling(>1000 cycles)related to the loss of active material-carbon conducting contact regions contributes to moderate rate performance and cycling *** need for high specific energy cathodes that meet practical electrochemical requirements has prompted a search for new ***,we introduce a new carbon-coated Na_(3)VFe_(0.5)Ti_(0.5)(PO_(4))_(3)(NVFTP/C)material as a promising candidate in the NASICON family of cathodes for *** a high specific energy of∼457 Wh kg^(-1) and a high Na+insertion voltage of 3.0 V versus Na^(+)/Na,this cathode can undergo a reversible single-phase solid-solution and two-phase(de)sodiation evolution at 28 C(1 C=174.7 mAh g^(-1))for up to 10,000 *** study highlights the potential of utilizing low-cost and highly efficient cathodes made from Earth-abundant and harmless materials(Fe and Ti)with enriched Na^(+)-storage properties in practical SIBs.

关键词： Fe and Ti swapping Na_(3)VFe_(0.5)Ti_(0.5)(PO_(4))_(3) prolonged cycle life structural stabilit

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