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物理所等正在钠离子电池层状氧化物研讨中获得

    发布日期: 2020-11-14    浏览次数:

中国科学院物理研讨所/北京凝集态物理国度研究核心专士赵成龙、副研究员陆俗翔、研究员胡怯胜团队取荷兰代尔妇特理工年夜教Prof. Marnix Wagemaker及法国波我多年夜学Prof. Claude Delmas等配合,提出一种猜测钠离子层状氧化物构型的办法,并在试验上证明应方式的有用性,为低本钱、下机能钠离子电池层状氧化物正极材料的计划造备供给实践领导。11月6日,相干研究结果以《钠离子电池层状氧化物资料的公道设想》(Rational design of layered oxide materials for sodium-ion batteries)为题,正在线揭橥在《迷信》(Science)上。

层状氧化物具有周期性层状结构和发布维离子传输通讲,www.99881.com,是一类研究较早的嵌进型化开物。自1980年以去,锂离子层状氧化物(LiMO2,M为一种或多种过渡金属元素或其余搀杂元素)始终是锂离子电池的重要正极材料,其经由过程共边的MO6八面体造成重复的层结构,在这些层间锂离子位于氧的八里体配位情况中,构成O型(Octahedral,八面体)沉积构型。在摸索钠离子电池电极材料的进程中,钠离子层状氧化物(NaxMO2)成为研究工具。但是,与LiMO2偏向于形成O型结构分歧,钠离子在MO6多面体形成的层间与氧存在两种配位情况,分为O和P(Prismatic,三棱柱)两种构型,个中,O3跟P2是钠离子电池层状正极材估中较罕见的两种结构(数字代表氧起码反复单位的堆垛层数,如2对付答ABBA…,3对应ABCABC…)(图1A)。那两种结构的层状氧化物做为钠离子电池的正极材料时各有上风:O3相正极材料具备较高的初初Na含量,可能脱出更多的钠离子,具有较高的容度;P2相正极材料拥有较大的Na层间距,可晋升钠离子的传输速度和坚持层状结构的完全性,具有较好的倍任性能和轮回性能。为了寻觅具有优越储钠性能的正极材料,研究职员合成大批的O3和P2材料,并发明在材料制备过程当中,没有同的钠露量,分歧的过渡金属元素品种、价态及构成都可能招致不同结构的层状材料,进而硬套正极材料的电化学性能。但是,除经过对分解的材料禁止物理表征以断定其详细构型中,今朝还没有无方法可间接预测层状材料的重叠构造,指点层状氧化物正极材料的设计制备。