漢陽大學(xué)EnSM:用于先進(jìn)鈉離子電池的分級O3/P2 異質(zhì)結(jié)構(gòu)正極 2023年10月15日 下午12:08 ? 未全平臺發(fā)布, 頂刊 ? 閱讀 11 O3型層狀材料由于其低成本和高能量密度被認(rèn)為是先進(jìn)鈉離子電池的有前途的正極材料。然而,由此產(chǎn)生的正極在循環(huán)過程中會經(jīng)歷復(fù)雜的相變和嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕,從而導(dǎo)致容量快速衰減。 韓國漢陽大學(xué)Yang-KookSun等合理設(shè)計(jì)了一種由P2-Na2/3MnO2包覆的O3-NaNi0.5Mn0.5O2異質(zhì)結(jié)構(gòu)正極,以克服上述限制。 圖1 材料制備及表征 異質(zhì)結(jié)構(gòu)正極的儲鈉性能增強(qiáng)與雙相結(jié)構(gòu)的協(xié)同效應(yīng)有關(guān),其中O3相核心提供了足夠的初始鈉儲存,而P2型結(jié)構(gòu)則充當(dāng)了堅(jiān)固的保護(hù)層。均勻的保護(hù)層緊緊地錨定在主體O3材料的表面,通過平滑相演化和降低晶格應(yīng)力來增強(qiáng)所得正極的結(jié)構(gòu)完整性和穩(wěn)定性。同時(shí),電化學(xué)動力學(xué)分析表明,P2-NMO層提供了快速的Na離子擴(kuò)散通道,這有利于電荷轉(zhuǎn)移并提高倍率性能。 圖2 半電池的電化學(xué)性能 因此,具有優(yōu)化異質(zhì)結(jié)構(gòu)正極的半電池在0.1 C時(shí)產(chǎn)生141.4 mAh g-1的高可逆容量,并表現(xiàn)出優(yōu)異的倍率性能,在15 C時(shí)的容量為103.7 mAh g-1。此外,表面改性的正極還在Na半電池(即1 C下150次循環(huán)后容量保持率為85.3%)和全電池(即在3 C下200次循環(huán)后容量保持率為83.6%)中均顯示出改善的循環(huán)穩(wěn)定性。 P2-NMO保護(hù)層不僅增強(qiáng)了正極的可逆性和空氣/熱穩(wěn)定性,而且改善了電化學(xué)動力學(xué)并降低了電荷轉(zhuǎn)移電阻。因此,通過采用所提出的異質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,O3-NaNi0.5Mn0.5O2的儲鈉性能得到了極大的提高,可以擴(kuò)展到其他錳基層狀氧化物正極材料。 圖3 全電池的循環(huán)性能 Hierarchical O3/P2 Heterostructured Cathode Materials for Advanced Sodium-Ion Batteries. Energy Storage Materials 2022. DOI: 10.1016/j.ensm.2022.02.043 原創(chuàng)文章,作者:v-suan,如若轉(zhuǎn)載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/15/a5f2a65150/ 電池 贊 (0) 0 生成海報(bào) 相關(guān)推薦 云南大學(xué)ACS Nano:Fe2P-Co2P異質(zhì)結(jié)構(gòu)立大功,助力構(gòu)建高效耐用陰離子交換膜水電解槽 2023年12月19日 計(jì)算頂刊成果速遞:3篇Angew、2篇Nat. Commun.、JACS、AFM、Small等! 2023年10月17日 中科院化學(xué)所重磅JACS!DFT計(jì)算+機(jī)器學(xué)習(xí)! 2024年4月25日 ?哈工大Small: 酸性堿性都不怕,ZIF衍生的Fe1-N-C HNR實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定ORR 2022年11月11日 國科大劉向峰團(tuán)隊(duì)Angew:聚合物電解質(zhì)中引入競爭配位誘導(dǎo)效應(yīng)實(shí)現(xiàn)高性能全固態(tài)鋰電池! 2024年3月29日 理論視角下金屬氧化物光催化材料中的電荷分離和轉(zhuǎn)移 2023年11月13日