紀(jì)效波/陳弘毅ACS Nano:鈉離子電池用高熵鈉缺陷層狀氧化物正極 2023年10月3日 下午2:29 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 7 在O3結(jié)構(gòu)的深脫鈉狀態(tài)下(即>4.0V),鈉層氧化物總是遭受緩慢的動(dòng)力學(xué)和有害的相變,這招致差的倍率能力和嚴(yán)重的容量退化。 圖1. 熵效應(yīng)的DFT計(jì)算 中南大學(xué)紀(jì)效波、陳弘毅等提出了一個(gè)通過調(diào)控非活性陽離子的化學(xué)計(jì)量比率來精心設(shè)計(jì)Na缺陷的O3型NaxTmO2正極的配置熵調(diào)整協(xié)議,以解決這些障礙。 研究發(fā)現(xiàn),在Na缺陷的O3型Na0.83Li0.1Ni0.25Co0.2Mn0.15Ti0.15Sn0.15O2-δ(MTS15)中,通過引入MnO6和TiO6八面體,TmO6八面體周圍的電子得到重新排列,并擴(kuò)大了O-Na-O板塊的間距,這使得Na+擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得到加強(qiáng),這是理論計(jì)算和電化學(xué)測(cè)量所揭示的。同時(shí),正如原位同步輻射X射線吸收光譜和原位X射線衍射所明確揭示的那樣,熵效應(yīng)有助于改善Co氧化還原和O3和P3之間的相變行為的可逆性。 圖2. 熵調(diào)控的循環(huán)和倍率性能 值得注意的是,所制備的熵調(diào)MTS15正極表現(xiàn)出令人印象深刻的倍率能力(在10C時(shí)容量保持率為76.7%)、循環(huán)穩(wěn)定性(200次循環(huán)后容量保持率為87.2%),可逆容量為109.4 mAh g-1、良好的全電池性能(100次循環(huán)后容量保持率為84.3%)以及卓越的空氣穩(wěn)定性。這項(xiàng)工作為如何設(shè)計(jì)用于高功率密度存儲(chǔ)系統(tǒng)的高熵鈉層狀氧化物提供了一個(gè)思路。 圖3. MTS15和MTS45的電荷補(bǔ)償機(jī)制 High-Entropy Na-Deficient Layered Oxides for Sodium-Ion Batteries. ACS Nano 2023. DOI: 10.1021/acsnano.3c02290 原創(chuàng)文章,作者:科研小搬磚,如若轉(zhuǎn)載,請(qǐng)注明來源華算科技,注明出處:http://m.xiubac.cn/index.php/2023/10/03/b069954929/ 電池 贊 (0) 0 生成海報(bào) 相關(guān)推薦 港城大劉奇Nano Lett.: 自發(fā)應(yīng)變緩沖實(shí)現(xiàn)超穩(wěn)定循環(huán)的單晶富鎳NCM正極 2023年10月11日 【技能】ChemDraw中如何繪制透視圖形? 2023年11月13日 殷安翔&司銳&王博Nature子刊:經(jīng)典負(fù)載熱點(diǎn)!SAs/MOF實(shí)現(xiàn)高效催化CO2RR和ORR 2023年10月15日 持續(xù)40年的研究,再發(fā)兩篇Nature! 2023年10月7日 Nature子刊:常壓亦能反應(yīng)!RuCo單原子合金實(shí)現(xiàn)光催化CO加氫制液體燃料 2023年10月7日 院士領(lǐng)銜!大化所/南林/天大,最新Nature子刊! 2023年11月24日