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具有NASICON结构的Na3V2(PO4)3中Na离子迁移途径的首次研究_无机非金属材料工程外文翻译
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译文字数: 4302 字 (节选翻译) 译文格式: Doc.docx (Word) 更新时间: 2019-10-30
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具有NASICON结构的Na3V2(PO4)3中Na离子迁移途径的首次研究_无机非金属材料工程外文翻译

译文(字数:4302):

摘要:研究离子占据和迁移途径,借助第一性原理计算探索的离子迁移机制。具有NASICON结构的Na3V2(PO4)3作为正极材料在钠离子电池中表现出了高性能。

引言

自从锂离子电池(LIB)技术的显著发展以来,它们已经广泛被用于从电子设备到越来越多的电动车辆(EVs)和大规模能量存储设备的各种应用中。[1-4]而其成本问题和安全问题至关重要,目前也正在针对这两点进行研究,以确保其能够被长期使用。[1,5,6]特别是,占地壳约0.0065%有限的锂资源可能是LIBs成本日益增高的主要原因。近年来,由于资源丰富,材料成本低,海洋中广泛存在的储备且容易获取,钠离子电池(SIBs)备受关注。[4,7,8]此外,关于LIBs的已建立的理论体系将可以推动钠作为电化学等效元素而替代掉锂,以满足可充电电池的需求。SIB是LIB的很有前途的替代选择,更适合用作智能电网和可再生存储应用的固定电池,对于这些用途,能量密度的要求也不会有多严重的影响。[9]因此,人们对潜在的电极材料产生了极大的兴趣,并且一直致力于设计和制造新颖且高性能的电极。[10-12]像NaxCoO2,[13]NaCrO2,[14]NaxVO2,[15] Na4Mn9O18,[16]Na3M2(PO4)3 (M =Ti, Fe,和V),[5,12,17,18]和 Na3V2(PO4)2F3[19,20]这样的材料已经被研究过用于容纳Na+离子,而基于磷酸盐聚阴离子的结构材料与相应的金属氧化物相比被认为是更好的材料,这是由于阴离子基团取代的显著结构和热稳定性。[5,21,22]当在磷酸盐基Na插入主体中取代强共价(PO4)3-单元而不是较小的O2-离子时,由于金属离子能级的变化,所显示的电压可能会变为一个很高的值,并且可以改变浓度,在该浓度下发生给定的氧化还原反应。


原文(PDF格式,未统计字数):

First exploration of Na-ion migration pathways in the NASICON structure Na3V2(PO4)3

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