在P2型分层氧化物阴极中通过对离子电池的协同/兴奋剂实现稳定的循环性能
Tiancheng Dong1, Xinlei Tang1, Muhammad Mudassir Hassan1
1State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing, School of Materials Science and Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, People's Republic of China.
ACS applied materials & interfaces
|August 26, 2024
概括
这项研究通过在层层的过渡金属氧化物中使用和编码对离子电池 (SIB) 进行增强. 这一策略激活了阳离子氧化还原反应,提高了SIB阴极的能量密度和稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 离子电池 (SIB) 对储能充满希望.
- 分层过渡金属氧化物是潜在的SIB阴极材料.
- 对于先进的SIB应用,需要更高的能量密度.
研究的目的:
- 通过激活离子氧化还原反应 (ARRs) 来提高SIB的能量密度.
- 为了研究和对Na0.75Ni0.3Mn0.7O2阴极的合作用.
- 为了提高ARR和电化学性能的可逆性.
主要方法:
- 合成和Zn的代号为Na0.75Ni0.3Mn0.7O2. 这两种代号的合成方法
- 电极性能 (容量,速度,循环稳定性) 的电化学测试.
- 密度函数理论 (DFT) 计算,以了解对ARRs的兴奋剂效应.
主要成果:
- Na0.75Li0.15Ni0.1Zn0.05Mn0.7O2在100 mA g-1时实现了134 mA hg-1的放电能力.
- 在200个循环中,经过密封的材料表现出极好的循环稳定性,没有显著的容量损失.
- DFT计算证实,与单元兴奋剂相比,配合兴奋剂会增加ARR.
结论:
- 协同的Li和Zn配合有效地激活了SIB层氧化物中的ARRs.
- 双离子兴奋剂通过减轻相位过渡来提高速率容量和周期稳定性.
- 这种配合策略为设计高能量密度SIB阴极提供了一条新的途径.


