Ingénierie de forme : optimisation de la taille morphologique pour la préparation et l'investigation des performances du matériau cathodique Na3Fe2(PO4)P2O7 à densité solide sous haute pression

Les batteries à ions de sodium mélangées à base de fer ont été largement étudiées en raison de leur faible coût, de leur respect de l'environnement et de leur excellente stabilité de cycle. Cependant, une densité énergétique insuffisante entrave considérablement leur application pratique, en particulier à cause de l'électrode positive. Ici, nous adoptons une méthode à l'échelle kilogramme pour synthétiser Na3Fe2(PO4)P2O7 (NFPP-C) avec une densité de compactage élevée en poudre (2,031 g cm–3) et en pièce polaire (2,0 g cm–3). NFPP-C présente une capacité de taux exceptionnelle (57,02 mAh g–1 à 20 C). Même après 1800 cycles à 5 C, le taux de conservation de la capacité reste aussi élevé que 94,19 %. De plus, nous avons assemblé et testé des cellules en sachet HC||NFPP-C de 13 Ah, qui possèdent d'excellentes performances de taux, des performances remarquables à basse température (78,02 % à −40 °C), et une stabilité cyclique sans précédent (96,88 % de conservation de la capacité après 1000 cycles). La densité énergétique de la cellule en sachet intégrée NFPP-C assemblée atteint 91,731 Wh kg–1 (basée sur la qualité totale de la batterie), ce qui est 1,127 fois celle du matériau original (NFPP-A). En résumé, ces résultats contribueront au développement ultérieur des batteries à ions de sodium, révéleront la faisabilité des batteries à ions de sodium dans des applications pratiques et fourniront une idée prospective pour l'industrialisation des batteries à ions de sodium.