NASICON型陰極具有優異的離子導電性,是快速充電鈉離子電池的理想材料。然而,由于低電導率和較差界面動力學的嚴重限制,它通常具有較差的電荷轉移動力學。與傳統的高碳含量碳復合物不同,河南大學Bai Ying、Yu Caiyan、四川大學Zhang Qianyu提出了一種NASICON結構Na3V2(PO4)3的微量碳摻入策略。
本文要點:
1) 作者通過引入碳點來調節Na3V2(PO4)3的顆粒生長過程,并顯著減小其顆粒尺寸以縮短電荷擴散路徑。由于引入微量碳(0.76wt.%),Na3V2(PO4)3在不犧牲其高電化學活性的情況下,導電性得到了顯著改善。通過碳點中的官能團優化,Na3V2(PO4)3-電解質界面結構能夠促進界面動力學。
2) 碳點賦予Na3V2(PO4)3超穩定的循環性能,并且具有高達20 k的循環穩定性(容量保持率為98.4%),在半電池中具有優異的倍率性能(高達200 C),在全電池中具有高能量密度(368.7 Wh kg?1)和快速充電特性。
Ren Huang et.al Unlocking Charge Transfer Limitation in NASICON Structured Na3V2(PO4)3 Cathode via Trace Carbon Incorporation Adv. Energy Mater. 2024
https://doi.org/10.1002/aenm.202400595