An aluminum-doped sodium manganese hexacyano ferrate cathode for high-rate safe Na-ion batteries†

IF 4.2 2区化学 Q2 CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY

Chemical Communications Pub Date : 2025-07-31 DOI:10.1039/d5cc03102h

P. Mohana Sundaram , S. K. Vineeth , Soumyashree Das Adhikari , C. Sanjaykumar , P. Sennu , Chhail Bihari Soni , Mahesh Chandra , Sungjemmenla , Hemant Kumar , Vipin Kumar

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Abstract

Aluminum (Al) doping in sodium manganese hexa-cyano-ferrate (NMHCF) stabilizes the cubic phase and suppresses multiphase formation. Doping reduces the particle size (∼0.35 μm), catalyzing the rate kinetics. Further Al-doping promotes aluminum-oxy-fluoride formation at the cathode electrolyte interphase for water in salt electrolytes, enabling safer, high-rate Na-ion battery performance.

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高速率安全钠离子电池用掺铝六氰高铁酸钠锰阴极

六氰高铁酸锰钠（NMHCF）阴极虽然具有很高的放电容量，但由于其不可避免的单斜态、立方态、四方态相变，其放电容量受到限制。研究表明，在NMHCF中掺入铝（Al）可以防止NMHCF的多相形成，并有利于立方相的形成。此外，与原始的NMHCF（~0.75µm）相比，Al掺杂可以形成更小的颗粒尺寸（~0.35µm）和更高的表面积，从而提高了速率动力学。除了稳定立方相外，Al的掺杂还促进了Al掺杂NMHCF （Al-NMHCF）阴极上氟化铝氧（AlOFx）阴极电解质间相（CEI）的形成，认为Al-NMHCF阴极为钠离子电池的安全、高倍率应用铺平了道路。

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Chemical Communications 化学-化学综合

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