Synthesis, Structure, and Na-Ion Migration in Na<sub>4</sub>NiP<sub>2</sub>O<sub>7</sub>F<sub>2</sub>: A Prospective High Voltage Positive Electrode Material for the Na-Ion Battery
Notice bibliographique
Résumé
In the recent hunt for novel Na-ion cathode hosts, a variety of sodium analogues of classic Li-ion structures have been thoroughly explored. However, Na-ion analogues generally possess modified structures and dissimilar Na-ion energetics compared to their Li-ion analogues due to the large size of Na + (102 pm) vs Li + (76 pm), often resulting in sluggish Na + kinetics. Materials development targeted toward new and different specific host structures possessing optimum properties for Na-ion migration is crucial. Here, we report the first sodium metal fluoropyrophosphate Na-ion host with a three-dimensional framework—Na 4 NiP 2 O 7 F 2 —which is predicted to have a high voltage (∼5 V) based on its Ni 2+/3+/4+ redox couple and composition. Structure solution from single crystal diffraction data combined with atomistic simulation computation suggests the presence of low activation energy Na-ion migration pathways (<0.6 eV) in all three dimensions. The particularly low barrier of 0.36 eV calculated for migration along the [010] direction is in full accord with temperature dependent ionic conductivity measurements that yield an experimental value of 0.32 eV. Spacious Na-ion pathways endow the material with good ionic conductivity as determined by ac impedance spectroscopy, and facile exchange of three Na + ions for Li + is observed at slightly elevated temperatures. Furthermore, the polycrystalline material exhibits excellent thermal stability under ambient atmosphere up to 600 °C, crucial for the safe operation of a Na-ion battery.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».