漢陽(yáng)大學(xué)EnSM:用于先進(jìn)鈉離子電池的分級(jí)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(tái)發(fā)布, 頂刊 ? 閱讀 13 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(huì)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(guó)漢陽(yáng)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(chǔ)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(chǔ)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(lái)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(dòng)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(dòng)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(chǔ)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(qǐng)注明來(lái)源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/15/a5f2a65150/ 電池 贊 (0) 0 生成海報(bào) 相關(guān)推薦 北化工曹達(dá)鵬Angew.:原子分散ZnNC催化劑助力氫燃料電池 2023年10月15日 刷新記錄!史上最強(qiáng)抗侵蝕涂層問世,四單位強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,登上Nature子刊! 2023年12月8日 Adv. Sci.: 一鍋法制備高效多層鉬酸鹽微花,有效電催化全水分解 2023年10月8日 江蘇科技大學(xué),2024年首篇Nature! 2024年2月2日 JACS:微粒甲烷單氧酶低溫電鏡結(jié)構(gòu)中的銅中心揭示了甲烷氧化的催化機(jī)制 2023年10月15日 鄭耿峰/韓慶Angew.:安培級(jí)偏電流密度!表面Li摻雜助力CO2電化學(xué)合成甲酸鹽 2023年10月10日