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(a)NMTP/C的Rietveld精修XRD图像
(b,c)Na3MnTi(PO4)3的示意性结构
(d,e,f)NMTP/C的TGA曲线、XPS光谱
图二、NMTP/C的SEM和TEM表征
(a-d)a,b)SEM,c)TEM,和d)NMTP/C-650的HRTEM图像;
(e)相应的元素映射图像
图三、NMTP/C的电化学性能表征
(a)在放电过程中,电流密度为13.3mA g-1的NMTP/C-650的GITT曲线
(b)在1.5-4.2V(vsNa+/Na)的电化学窗口中,在0.1mV s-1的扫描速率下NMTP/ C-650的CV曲线
(c)NMTP/C-650在不同倍率下的充电/放电曲线
(d)NMTP/C-600,NMTP/C-650和NMTP/C-700的倍率性能
(e)NMTP/C-650在2C下的充电/放电曲线。
(f)2C下NMTP/C-600,NMTP/C-650和NMTP /C-700的循环性能
图四、NMTP/C的充放电机理解释
(a)在50mA g-1的恒电流充电/放电期间收集的NMTP /C-650的原位XRD图谱
(b)第一圈以及随后充放电过程中Na+脱嵌示意图
小结
该论文通过喷雾干燥辅助法制备了NMTP/C中空微球。与大多数NASICON结构材料不同,NMTP/C在2.1,3.5和4.0 V(vsNa+/Na)表现出完全可逆的三电子氧化还原反应,分别对应于Ti4+/Ti3+,Mn3+/Mn2+和Mn4+/Mn3+氧化还原电子对。NMTP/C在0.2 C时具有160 mAh g-1的高比容量且具有优异的循环稳定性(2C下500次循环后容量保持率92%),同时原位XRD揭示其储钠机理。这项工作阐明NASICON结构正极材料的合理设计,以实现过渡金属的多电子氧化还原反应。
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