Evaluación de las propiedades electroquímicas de NaMnCoO en capas obtenidas a diferentes temperaturas de calcinación
Autores: Nguyen, Le Minh; Nguyen, Van Hoang; Nguyen, Doan My Ngoc; Le, Minh Kha; Tran, Van Man; Le, My Loan Phung
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Evaluación de las propiedades electroquímicas de NaMnCoO en capas obtenidas a diferentes temperaturas de calcinación
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
óxidos en capas
Baterías de iones de sodio
NMC
Temperatura de calcinación
Estabilidad en ciclos
Coeficiente de difusión de sodio
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Los óxidos en capas tipo P se han convertido recientemente en candidatos prometedores para baterías de iones de sodio (NIB) debido a su alta capacidad específica y capacidad de tasa. Este trabajo elucidó la estructura y el rendimiento electroquímico del material catódico en capas NaMnCoO (NMC) con x~1 calcinado a 650, 800 y 900 grados C. La difracción de rayos X indicó que el material NMC poseía una transición de fase de estructura en capas tipo P3 a tipo P2 con una fase bifásica P3/P2 a temperatura media. Se evaluó el comportamiento de almacenamiento de sodio de las diferentes fases. Los resultados mostraron que el aumento de temperatura mejoró la capacidad específica y la estabilidad cíclica. El P2-NMC exhibió la mayor capacidad inicial de 156.9 mAh·g con una retención de capacidad del 76.2% después de 100 ciclos, lo que fue superior a la capacidad de descarga inicial de solo 149.3 mAh·g y una fuerte disminución de capacidad por ciclo del P3-NMC, lo que indica una alta estabilidad estructural robusta al aplicar una mayor temperatura de calcinación. La estructura menos estable también contribuyó a la rápida degradación de la fase P3 a alta densidad de corriente. Así, la fase P2 a alta temperatura seguía siendo la mejor en rendimiento de almacenamiento de sodio. Además, el coeficiente de difusión de sodio se calculó mediante voltametría cíclica (CV) y demostró que el efecto sinérgico de las dos fases facilitaba la migración de iones de sodio. El carbono duro||P2-NMC entregó una capacidad de 80.9 mAh·g y una retención de capacidad del 63.3% después de 25 ciclos.
Descripción
Los óxidos en capas tipo P se han convertido recientemente en candidatos prometedores para baterías de iones de sodio (NIB) debido a su alta capacidad específica y capacidad de tasa. Este trabajo elucidó la estructura y el rendimiento electroquímico del material catódico en capas NaMnCoO (NMC) con x~1 calcinado a 650, 800 y 900 grados C. La difracción de rayos X indicó que el material NMC poseía una transición de fase de estructura en capas tipo P3 a tipo P2 con una fase bifásica P3/P2 a temperatura media. Se evaluó el comportamiento de almacenamiento de sodio de las diferentes fases. Los resultados mostraron que el aumento de temperatura mejoró la capacidad específica y la estabilidad cíclica. El P2-NMC exhibió la mayor capacidad inicial de 156.9 mAh·g con una retención de capacidad del 76.2% después de 100 ciclos, lo que fue superior a la capacidad de descarga inicial de solo 149.3 mAh·g y una fuerte disminución de capacidad por ciclo del P3-NMC, lo que indica una alta estabilidad estructural robusta al aplicar una mayor temperatura de calcinación. La estructura menos estable también contribuyó a la rápida degradación de la fase P3 a alta densidad de corriente. Así, la fase P2 a alta temperatura seguía siendo la mejor en rendimiento de almacenamiento de sodio. Además, el coeficiente de difusión de sodio se calculó mediante voltametría cíclica (CV) y demostró que el efecto sinérgico de las dos fases facilitaba la migración de iones de sodio. El carbono duro||P2-NMC entregó una capacidad de 80.9 mAh·g y una retención de capacidad del 63.3% después de 25 ciclos.