​厦大/宁德时代AM：触发氧化钠中的阴离子氧化活性获得高容量阴极预钠化剂

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​厦大/宁德时代AM：触发氧化钠中的阴离子氧化活性获得高容量阴极预钠化剂
补偿有限活性钠（Na）的不可逆损失对于提高实际钠离子电池（SIB）全电池的能量密度至关重要，特别是在使用首效较低的硬碳阳极时。引入牺牲阴极预钠化剂，特别是那些具有高理论容量的潜在阴离子氧化活性的预钠化剂，可以提供额外的钠源来补偿钠的损失。
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图1 Na2O基高容量预钠化剂的表征
厦门大学乔羽、张桥保、Xiaoxiao Kuai、宁德时代新能源科技股份有限公司Ziyang Ning等将Ni原子精确地注入Na2O框架内的Na位点，获得了(Na0.89Ni0.05□0.06)2O（Ni-Na2O）预钠化剂。
研究显示，Na空位和Ni催化剂之间的协同作用有效地调节了能带结构，形成了适度的Ni-O共价键，激活了氧阴离子的氧化活性，从而将分解过电位降低到2.8 V（vs Na/Na+），并实现了710 mAh/g的高预钠化容量（Na2O分解率>80%）。
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图2 预钠化后的电化学性能
此外，实验显示，将目前改性的预钠化剂与Na3V2(PO4)3和Na2/3Ni2/3Mn1/3O2阴极结合，相应的钠离子全电池的能量密度分别提高了23.9%和19.3%。此外，不仅限于Ni-Na2O，这种阴离子氧化机制与电极-电解质界面制备之间的结构-功能关系也被揭示出来，这为牺牲型阴极预钠化剂的开发提供了范例。
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图3 NNO对电极-电解质界面的影响以及预钠化剂的相关前景
Achieving High‐Capacity Cathode Presodiation Agent Via Triggering Anionic Oxidation Activity in Sodium Oxide. Advanced Materials 2024. DOI: 10.1002/adma.202407720

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