Vanadyl-type defects in Tavorite-like NaVPO4F: from the average long range structure to local environments
BOIVIN, Edouard
Laboratoire réactivité et chimie des solides - UMR CNRS 7314 UPJV [LRCS]
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Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux [ICMCB]
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CHOTARD, Jean-Noel
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Advanced Lithium Energy Storage Systems - ALISTORE-ERI [ALISTORE-ERI]
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BAMINE, Tahya
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BOIVIN, Edouard
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CARLIER, Dany
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ROJO, Teófilo
Departamento de Química Inorgánica, Facultad de Ciencia y Tecnologia
CIC ENERGIGUNE - Parque Tecnol Alava
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DUPONT, Loic
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MASQUELIER, Christian
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CROGUENNEC, Laurence
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Language
en
Article de revue
This item was published in
Journal of Materials Chemistry A. 2017, vol. 5, n° 47, p. 25044-25055
Royal Society of Chemistry
English Abstract
Tavorite-type compositions offer rich crystal chemistry for positive electrodes in rechargeable batteries, among which LiVIIIPO4F has the highest theoretical energy density (i.e. 655 Wh kg−1). In this article, we report ...Read more >
Tavorite-type compositions offer rich crystal chemistry for positive electrodes in rechargeable batteries, among which LiVIIIPO4F has the highest theoretical energy density (i.e. 655 Wh kg−1). In this article, we report for the first time the synthesis of the related Na-based phase crystallizing in the Tavorite-like structure. Its in-depth structural and electronic characterization was conducted by a combination of several techniques, spanning electron and X-ray powder diffraction as well as infrared and X-ray absorption spectroscopy. The magnetic susceptibility measurement reveals an average oxidation state for vanadium slightly higher than V3+. This slight oxidation is supported by infrared and X-ray absorption spectroscopies which highlight the presence of V4+[double bond, length as m-dash]O vanadyl-type defects leading to an approximated NaVIII0.85(VIVO)0.15(PO4)F0.85 composition. In this material, the profile of the diffraction lines is governed by a strong strain anisotropic broadening arising from the competitive formation between the ionic V3+–F and the covalent V4+[double bond, length as m-dash]O bonds. This material shows a limited extraction of sodium, close to 15% of the theoretical capacity. Indeed, its electrochemical properties are strongly inhibited by the intrinsic low sodium mobility in the Tavorite framework.Read less <
ANR Project
Spectromètre EXAFS Rapide pour Cinétiques Chimiques - ANR-10-EQPX-0045
Development of New High Voltage Positive Electrodes for Sustainable Li-Ion Batteries - ANR-12-PRGE-0005
Laboratory of excellency for electrochemical energy storage - ANR-10-LABX-0076
Development of New High Voltage Positive Electrodes for Sustainable Li-Ion Batteries - ANR-12-PRGE-0005
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Origin
Hal imported