在空气条件下进行通用化学预化,用于高度稳定的Na缺乏氧化物阴极
Fei Li1, Yaohui Huang1, Tong Zhang1
1Academy for Advanced Interdisciplinary Studies, Frontiers Science Center for New Organic Matter, State Key Laboratory of Advanced Chemical Power Sources, Key Laboratory of Advanced Energy Materials Chemistry (Ministry of Education), College of Chemistry, Nankai University, Tianjin, 300071, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|July 3, 2025
概括
一种使用Na-bipyridine在乙醇中的新化学预法增强了离子电池 (SIB). 这种方法提高了分层过渡金属氧化物的初始库伦比效率和结构稳定性.
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:
- 分层过渡金属氧化物对离子电池 (SIB) 是有前途的.
- 低初始库伦比效率 (ICE) 和固体电解质间相 (SEI) 形成阻碍了SIB的性能.
- 像P2-Na2/3Ni1/3Mn2/3O2 (NNMO) 这样的阴极中Na的缺陷有助于ICE的差异.
研究的目的:
- 开发一种通用化学预路径,用于稳定,缺少Na的层叠过渡金属氧化物阴极.
- 为了提高SIBs的NNMO电极的初始coulombic效率和结构完整性.
- 为了使空气稳定的电极加工能够实现工业可行性.
主要方法:
- 采用了一种使用二甲基以太 (Na-Bpy/DEE) 中二甲基二氨酸的新型预化方法.
- 该方法用化学方法减少NNMO阴极,以补偿Na+损失.
- 由此产生的电极接口进行了稳定性和组成分析.
主要成果:
- 预化过程产生了统一的,富含NaF的接口,防止了表面晶格的破坏.
- 经过处理的NNMO电极表现出100%的高ICE和158.3 mAhg-1的可逆容量.
- 一个使用预化NNMO和硬碳的袋式电池在200个循环后保持了95.9%的容量.
结论:
- Na-Bpy/DEE预化策略有效地稳定了缺少Na的层层过渡金属氧化物.
- 这种方法提供了一种对空气不敏感且在工业上可行的方法来提高SIB的性能.
- 开发的技术显著改善了SIBs的ICE和长期循环稳定性.
