南大Angew:双重“蜂窝”超晶格层状电极实现高性能钠离子电池
纳米技术 纳米 2022-06-08

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层状氧化物材料中的氧化还原型阴离子导致其具有显著超出理论容量的电池性能,但是由于材料存在结构重排和氧原子损失问题,导致难以实现高比能、高功率“双高”活性和可逆电池容量。

有鉴于此,南京大学周豪慎、郭少华等报道构建一种双重蜂窝超晶格结构的Na2/3[Li1/7Mn5/14][Mg1/7Mn5/14]O2电极材料,同时具有较高的活性和可逆的氧化还原晶格氧。

本文要点:

(1)

通过理论计算和电化学测试,发现[Li1/7Mn5/14]超晶格结构显著的改善阴离子的氧化还原活性,因此层状Na离子电池,实现了创纪录的容量(285.9 mA g-1

(2)

通过NMR和原位XRD测试发现,[Mg1/7Mn5/14]超晶格结构单元有助于改善结构稳定、阴离子氧化还原活性的可逆性,当[Mg1/7Mn5/14]存在时Li+能够在Na层和过渡金属层板之间可逆的穿梭。这项研究说明构建多功能结构的重要性,展示了新型高性能电池材料的发展方向。

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参考文献

Qi Wang, Yuxin Liao, Xin Jin, Chen Cheng, Shiyong Chu, Chuanchao Sheng, Liang Zhang, Bingwen Hu, Shaohua Guo, Haoshen Zhou, Dual honeycomb-superlattice enables double-high activity and reversibility of anion redox for sodium-ion battery layered cathodes, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202206625

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202206625


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