激活NASICON结构阴极的多电子反应,以实现离子电池的高能量密度
Mingzhe Chen1, Weibo Hua2,3, Jin Xiao4
1Department of Materials Science and Engineering, Korea University, Seoul 02841, Republic of Korea.
Journal of the American Chemical Society
|October 19, 2021
概括
在离子电池阴极中激活多电子反应,显著提高能量密度. 这一战略增强了NASICON类材料的可持续能源存储解决方案.
科学领域:
- 材料科学
- 电化学
- 能量储存
背景情况:
- 越来越多的可再生能源储能需求促使人们对离子电池产生兴趣.
- 纳西康阴极提供热稳定性和开放的3D结构,但面临能量密度的限制.
研究的目的:
- 通过激活多电子反应来增强NASICON型阴极的能量密度.
- 调查使用较高电压和容量的离子电池的兴奋剂策略.
主要方法:
- 第一个原则的计算指导了 (Cr) 兴奋剂策略.
- 研究了涉及V$^{2+/3+/4+/5+}$对的多电子减氧反应.
- 分析了Crdopant在储存和价值电子转换中的作用.
主要成果:
- 的注成功激活了多电子还氧反应 (V$^{2+/3+/4+/5+}$).
- 与其他材料相比,NASICON阴极的能量密度显著提高.
- 澄清了储存过程中Crdopant和价值状态的变化机制.
结论:
- 使用Cr的广泛应用的注策略可以在NASICON阴极中实现多电子反应.
- 这种方法对于开发更高能量密度的离子电池至关重要.
- 这些发现为商业化先进的离子电池技术铺平了道路.


