在分层的氧化物阴极中控制层间障碍向可逆相位过渡
Seongkoo Kang1, Jihyun Kim2, Youngju Choi1
1Department of Materials Science and Engineering, Korea University, Seoul 02841, Republic of Korea.
Journal of the American Chemical Society
|February 17, 2025
概括
在氧化物中引入原子失调可以提高离子电池阴极的可逆性. 这种策略调节相位过渡,以改善层氧化物阴极的容量保留.
科学领域:
- 材料科学
- 电化学
- 能量储存
背景情况:
- 氧化物是离子电池的关键阴极材料.
- 这些材料往往表现出不可逆转的相位过渡,限制了它们的电化学性能.
- 目前的稳定策略侧重于限制含量以保持分层结构.
研究的目的:
- 研究原子失调对氧化物电化学可逆性的影响.
- 通过受控引入障碍来调节Na-birnessite的相位过渡路径.
- 为了提高离子电池的多层氧化物阴极的性能.
主要方法:
- 控制引入原子混乱,特别是Mn空缺和Mn介层迁移到Na-birnessite.
- 电化学测试以评估容量保留和可逆性.
- 结构分析以了解阶段过渡机制.
主要成果:
- 失序的Na-birnessite (D-Na-birnessite) 呈现出增强的电化学可逆性.
- 空隙和介层迁移改善了当地的离子环境和流动性.
- D-Na-birnessite通过转移稳定阶段经历可逆相变到O'3型结构,从而改善容量保留.
结论:
- 原子失调可以是调节分层氧化物阴极相位过渡的有益策略.
- 调节障碍为克服当前离子电池阴极材料的局限性提供了一条新途径.
- 这项研究为开发更稳定和可逆的分层氧化物阴极铺平了道路.


