Ni3+抑制具有阴离子氧化还原活性钠离子电池正极材料的电压衰减

O646; 由于钠资源丰富,钠离子电池在大规模储能方面显示出巨大的潜力.随着近年来研究的深入,在正极材料中引入适量的阴离子氧化还原可以有效地提升钠离子电池的能量密度,同时减少高成本过渡金属元素如V、Co和Ni等的用量.有研究表明,材料循环过程中不可逆的氧损失以及Mn4+/Mn3+氧化还原的激活,导致了层状氧化物正极材料持续的电压衰减.本工作通过在Nax[Li,Ni,Mn]O2基钠离子电池正极材料中引入Ni3+作为Mn4+/Mn3+氧化还原屏障,利用Ni3+/Ni2+的氧化还原代替Mn4+/Mn3+的氧化还原,成功抑制了材料的电压衰减.电化学测试结果显示,改性材料在不损失容量的前提下,循环稳定性...

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Published in物理化学学报 Vol. 40; no. 6; pp. 54 - 56
Main Authors 胡紫霖, 牛耀申, 容晓晖, 胡勇胜
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院物理研究所清洁能源实验室,北京新能源材料与器件重点实验室,北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190 2024
中国科学院大学材料与光电技术学院,北京 100049%中国科学院物理研究所清洁能源实验室,北京新能源材料与器件重点实验室,北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190%中国科学院物理研究所清洁能源实验室,北京新能源材料与器件重点实验室,北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190
中国科学院物理研究所怀柔分部,北京 101400
中国科学院大学材料与光电技术学院,北京 100049
长三角物理研究中心有限公司,江苏 溧阳 213300%中国科学院物理研究所清洁能源实验室,北京新能源材料与器件重点实验室,北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190
长三角物理研究中心有限公司,江苏 溧阳 213300
Subjects
钠离子电池
阴离子氧化还原
单相固溶反应
电压衰减
Anion-redox
Single-phase solid solution reaction
Na-ion battery
Voltage decay
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ISSN1000-6818
DOI10.3866/PKU.WHXB202306005

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Summary:O646; 由于钠资源丰富,钠离子电池在大规模储能方面显示出巨大的潜力.随着近年来研究的深入,在正极材料中引入适量的阴离子氧化还原可以有效地提升钠离子电池的能量密度,同时减少高成本过渡金属元素如V、Co和Ni等的用量.有研究表明,材料循环过程中不可逆的氧损失以及Mn4+/Mn3+氧化还原的激活,导致了层状氧化物正极材料持续的电压衰减.本工作通过在Nax[Li,Ni,Mn]O2基钠离子电池正极材料中引入Ni3+作为Mn4+/Mn3+氧化还原屏障,利用Ni3+/Ni2+的氧化还原代替Mn4+/Mn3+的氧化还原,成功抑制了材料的电压衰减.电化学测试结果显示,改性材料在不损失容量的前提下,循环稳定性得到明显提升.X射线光电子能谱结果也验证了Ni3+的引入有利于维持材料多周循环后Mn价态的稳定.
ISSN:1000-6818
DOI:10.3866/PKU.WHXB202306005