Materials development toward higher-voltage energy storage devices
面向更高电压储能设备的材料开发
基本信息
- 批准号:17F17349
- 负责人:
- 金额:$ 1.47万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2017
- 资助国家:日本
- 起止时间:2017-11-10 至 2020-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The goal of this JSPS fellowship is to identify new high-potential cathode materials for sodium-ion batteries. To this end, we studied the electrochemical properties of a Na-based heteropolyanionic SO4-PO3F solid-solution Na2Fe(SO4)2-x(PO3F)x.2H2O. The PO3F unit has not been studied as a polyanion for cathode materials so far and we were interested in its inductive effect and its impact on electrochemical performances. Galvanostatic cycling revealed elevated redox potentials for the PO3F polyanion. This would open the pathway to a new class of high-potential cathode materials. However, one drawback of this functional group is its low thermal stability. Therefore, we try to find additional synthesis routes to ensure an easy and reproducible preparation method of this compound.A second project consists of the electrochemical and structural characterization of a Na-based layered oxide containing Ti4+ and Co2+, which displays a large hysteresis during Na (de)intercalation suggesting a spin transition of Co2+ upon oxidation. We are using a multi-angle approach with complementing characterization methods such as ex situ soft and hard X-ray absorption, magnetic measurements and galvanostatic intermittent titration technique (GITT) experiments to understand the underlying redox mechanism. Furthermore, we performed Density Functional Theory calculations to complement the experimental work with a theoretical viewpoint. The respective publication is under preparation.
该JSP奖学金的目的是确定用于钠离子电池的新的高电势阴极材料。为此,我们研究了基于Na的杂化性SO4-PO3F固量Na2fe(SO4)2-X(PO3F)X.2H2O的电化学特性。到目前为止,尚未将PO3F单元作为阴极材料的多支支持发,我们对其感应效应及其对电化学性能的影响感兴趣。电静态循环显示PO3F Polyanion的氧化还原电位升高。这将为新的一类高电势阴极材料打开途径。但是,该功能组的一个缺点是其低热稳定性。因此,我们试图找到其他合成途径,以确保该化合物的简单且可重复的制备方法。第二个项目由含有Ti4+和CO2+的基于Na的分层氧化物的电化学和结构表征组成,该氧化物在NA(DE)插入过程中表现出很大的滞一部分,表明CO2+ CO2+氧化均具有氧化转换。我们使用的是一种多角度方法,采用补充特征方法,例如Ex柔软和硬X射线吸收,磁性测量以及Galvanostatic的间歇性滴定技术(GITT)实验,以了解潜在的氧化还原机制。此外,我们进行了密度功能理论计算,以将实验工作与理论观点相辅相成。各自的出版物正在准备。
项目成果
期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Redox-Driven Spin Transition in a Layered Battery Cathode Material
- DOI:10.1021/acs.chemmater.8b04775
- 发表时间:2019-03
- 期刊:
- 影响因子:8.6
- 作者:Eriko Watanabe;Wenwen Zhao;A. Sugahara;Benoit Mortemard de Boisse;Laura Lander;D. Asakura;Y. Okamoto;T. Mizokawa;M. Okubo;A. Yamada
- 通讯作者:Eriko Watanabe;Wenwen Zhao;A. Sugahara;Benoit Mortemard de Boisse;Laura Lander;D. Asakura;Y. Okamoto;T. Mizokawa;M. Okubo;A. Yamada
Synthesis, crystal structure and possible proton conduction of Fe(H2PO4)2F
Fe(H2PO4)2F的合成、晶体结构和可能的质子传导
- DOI:10.1016/j.ssi.2019.05.019
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:3.2
- 作者:Zihan Ma;Laura Lander;Shin-ichi Nishimura;Chihoko Fukakusa;Teppei Yamada;Masashi Okubo;Atsuo Yamada
- 通讯作者:Atsuo Yamada
Fe-based SO4-PO3F heteropolyanionic cathodes for sodium-ion batteries
钠离子电池用铁基SO4-PO3F杂多阴离子正极
- DOI:
- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Laura Lander;Shin-ichi Nishimura;Benoit Mortemard de Boisse;Masashi Okubo;Atsuo Yamada
- 通讯作者:Atsuo Yamada
Highly reversible Oxygen-redox Chemistry at 4.1 V in Na4/7[Vac1/7Mn6/7]O2 (Vac: Mn vacancy)
Na4/7[Vac1/7Mn6/7]O2 中 4.1 V 下的高度可逆氧氧化还原化学(Vac:Mn 空位)
- DOI:
- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:27.8
- 作者:Benoit Mortemard de Boisse;Shin-ichi Nishimura;Eriko Watanabe;Laura Lander;Akihisa Tsuchimoto;Jun Kikkawa;E. Kobayashi;Daisuke Asakura;Masashi Okubo;Atsuo Yamada
- 通讯作者:Atsuo Yamada
Polyanionic Insertion Materials for Sodium-Ion Batteries
- DOI:10.1002/aenm.201703055
- 发表时间:2018-06-15
- 期刊:
- 影响因子:27.8
- 作者:Barpanda, Prabeer;Lander, Laura;Yamada, Atsuo
- 通讯作者:Yamada, Atsuo
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- DOI:
- 发表时间:
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- DOI:
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