西交王鹏飞Angew:双相定制策略使高性能分级正极成为可能 2023年10月15日 上午10:44 • 未全平台发布, 顶刊 • 阅读 43 层状氧化物正极通常表现出高度的成分多样性,从而为钠离子电池提供可控的电化学性能。这些丰富的成分导致复杂的结构化学,密切影响着堆叠偏好、相变和Na+动力学。 西安交通大学王鹏飞等探索了一系列具有P2和O3整合的层状复合材料的结构化学和最佳分布。 图1 P2和O3型结构的示意图以及所得材料中相组分与煅烧温度的关系 基于对钠离子嵌入化学的理解,作者认为合成温度和钠化学计量可用作区分P2型和O3型层状钠离子氧化物之间结构竞争的两个关键指标。因此,通过调整钠化学计量(从2/3到1 mol 每单位)和煅烧温度(从650到950 °C)系统地改变 P2和O3相之间的相比,可获得一系列P2/O3复合材料。这里通过合理的双相剪裁策略,成功制备了一种指定的P2/O3层状复合材料 Na0.766Ni0.33Mn0.5Fe0.1Ti0.07O2。 图 2 不同复合材料的电化学性能 受益于过渡金属板中的可逆相变以及在钠离子脱出和嵌入过程中共生结构相界处的结构应变降低,Na0.766Ni0.33Mn0.5Fe0.1Ti0.07O2-950复合材料在钠离子电池中表现出显著的电化学性能,包括大容量0.2 C 时可逆放电容量为144 mAh g-1、出色的倍率性能(10 C下为92 mAh g-1)和良好的循环稳定性(在0.2 C下循环100次后容量保持率 81.5%)。 此外,这种复合材料具有514 Wh kg-1的能量密度,3.57 V(相对于Na+/Na)的平均工作电压。这项工作不仅为高性能层状共生结构的设计提供了一个全新的视角,而且加深了对钠层状正极结构-电化学性质关系的理解。 图3 钠嵌入/脱出过程中的结构演化研究 A Rational Biphasic Tailoring Strategy Enabling High-Performance Layered Cathodes for Sodium-Ion Batteries. Angewandte Chemie International Edition 2022. DOI: 10.1002/anie.202117728 原创文章,作者:v-suan,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/15/0292b00a2f/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 JACS:单原子催化剂上CO2还原为甲烷和乙烯 2023年10月31日 这个团队刚获国家自然科学二等奖,再发Nature Nanotech.! 2023年10月13日 多伦多大学Nat. Commun.:无需分离CO2电还原系统中阳极气体 2024年2月12日 青岛大学郭向欣AFM:熔盐转换获得亲锂和空气稳定的石榴石固态电解质 2023年10月7日 电池顶刊集锦:余学斌、张兴才、金钟、贾殿赠、王家钧、李维杰、谢佳等成果! 2023年12月6日 天津理工毛智勇/董辰龙EnSM:利用亲钠Ga-Sn-In合金层优化钠的沉积/剥离 2023年10月20日