为高性能离子电池量身定制O3型Ni/Fe/Mn基层氧化物阴极的局部化学特性
Fang Zhang1, Zhenzhong Yang2, Bijiao He1
1Beijing Laboratory of New Energy Storage Technology and Key Laboratory of Power Station Energy Transfer Conversion and System of Ministry of Education, School of Energy Power and Mechanical Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102206, China.
ACS nano
|June 16, 2025
概括
稀土元素的兴奋剂增强了离子电池阴极. 这一战略提高了结构稳定性和离子传输,提高了大规模储能性能.
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) 对大规模储能充满希望,但在阴极性能方面面临挑战.
- 低成本的O3型Ni/Fe/Mn基层氧化物具有较差的速度能力和容量衰减.
研究的目的:
- 为了优化SIBs的分层过渡金属氧化物阴极材料.
- 为了提高NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2阴极的结构稳定性和Na+离子运输动力学.
主要方法:
- 在NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2.2中使用稀土元素 (RE) 作为阴离子剂.
- 调查RE兴奋剂对当地的化学环境和结合的影响.
主要成果:
- RE注稳定了阴极结构,并改善了Na+离子的运输.
- 改性NaNi1 / 3Fe1 / 3Mn1 / 3O2在0.1°C时达到151.36 mAh g-1,在10°C时保持78.66%.
- 完整电池表现出高能量密度 (281.3 Wh kg-1) 和稳定循环超过500个周期.
结论:
- 稀土元素兴奋剂是一种通用策略,用于定制SIB阴极中的局部化学物质.
- 这种方法显著提高了电化学性能,使高性能SIBs成为可能.


