Stable-Cycling Sustainable Na-Ion Batteries with Olivine Iron Phosphate Cathode in an Ether Electrolyte
Notice bibliographique
Résumé
High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide Sustainable batteries using nontoxic, earth-abundant, and low-cost materials are key to decarbonization. Olivine NaFePO 4 fulfills these criteria, is attractive for Na-ion batteries, and can be derived from LiFePO 4 recycled from Li-ion battery wastes. Critical knowledge is needed for transforming LiFePO 4 to NaFePO 4 to enable such a sustainable, green engineering path toward high-performance Na-ion batteries. Herein, we report on the development of a stable-cycling, sustainable olivine iron phosphate-based Na-ion battery empowered by an improved understanding of materials transformation and electrolyte chemistry. First, we found that the conventional carbonate electrolyte with fluoroethylene carbonate additive causes an additional plateau (∼2.4 V) at the end of the discharge process of the FePO 4 ||Na metal cell, leading to lower initial discharge capacity and voltage. This result shows that the voltage profile is influenced by not only intrinsic materials phase transformation during battery cycling but also the electrolyte additives and interphases formed. With the 1 M NaPF 6 diglyme electrolyte, we achieved an excellent capacity retention of 96% and 98% after 500 cycles at 1 and 5 C, respectively. Second, we chemically sodiated FePO 4 to form single-phase Na 0.9 FePO 4 . Na 0.9 FePO 4 ||hard carbon full cells demonstrated a remarkable capacity retention of ∼84% at 3 and 5 C after 1000 cycles. The successful implementation of hard carbon, which can be derived from biomass waste, will further improve the sustainability of energy storage technologies. Our research demonstrates that electrolyte chemistry influences the voltage profile of phase-changing electrodes and provides effective electrolyte and full-cell design solutions for stable-cycling NaFePO 4 .
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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 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».