A Cobalt‐Mediated Facet Engineering for High‐Voltage Na 4 Fe 3 (PO 4 ) 2 P 2 O 7 Cathodes
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ABSTRACT Na 4 Fe 3 (PO 4 ) 2 P 2 O 7 (NFPP), with its high specific capacity and excellent structural stability, is a promising cathode material for sodium‐ion batteries. This study reveals the structural regulation mechanism of cobalt‐doped Na 4 Fe 3 (PO 4 ) 2 P 2 O 7 cathode materials and demonstrates their optimization effects on the high‐voltage performance of sodium‐ion batteries. By combining multi‐scale characterization with electrochemical testing, we reveal that Co substitution for Fe can induce lattice expansion, stabilize the (210) crystal plane, and enhance Na + diffusion. Na 4 Fe 2.7 Co 0.3 (PO 4 ) 2 P 2 O 7 (NFCPP‐3) exhibits remarkable rate performance (82.3 mAh g −1 at 100C) and long‐term cycling stability (85.6% after 5000 cycles at 10C). DFT calculations show cobalt doping significantly enhances the material's adaptability under high voltage conditions by reducing the formation energy of the (210) crystal plane (E f : 0.158→0.151 eV) and Na + migration energy barriers (0.807 → 0.623 eV). Furthermore, full cell testing (NFCPP‐3//HC) confirms practical application potential, with a capacity retention of 82 mAh g −1 at 10C and 94.1% after 450 cycles at 1C. This study provides a new perspective for developing cathode materials for high‐voltage and high‐rate sodium‐ion batteries.
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- Titre Crossref
- A Cobalt‐Mediated Facet Engineering for High‐Voltage Na <sub>4</sub> Fe <sub>3</sub> (PO <sub>4</sub> ) <sub>2</sub> P <sub>2</sub> O <sub>7</sub> Cathodes
- Date Crossref
- 01/04/2026
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Anhui University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Hefei University of Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Hefei National Center for Physical Sciences at Nanoscale pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Department of Materials Science and Engineering University of Science and Technology of China Hefei Anhui P. R. China Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Anhui University, Hefei University of Technology et Hefei National Center for Physical Sciences at Nanoscale, avec 1 autre affiliation.
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