Nano Energy:Na在P3型层状氧化物正极中的取向占位

北2北

2020-01-26

   层状的Na_xTMO₂（0<x<1，TM为过渡金属）材料在钠离子电池正极材料中广受研究。然而，循环过程中严重的容量衰减限制了过渡金属层状氧化物在钠离子电池中的实际应用。Na_xTMO₂层状氧化物正极的容量衰减主要是由于循环过程中TMO₂层的滑移、收缩和膨胀等导致的相变造成的，这其中的原因尚不明确。近日，德国材料与能源研究中心的Li Zhang与赫尔姆霍兹-能斯特研究所的Jie Li等在750℃高温下合成了具有电化学活性的P3型-Na_0.67Mn_0.67Ni_0.33O₂正极材料并通过X射线吸收光谱对其结构变化进行了研究。实验结果解释了P3型材料循环过程中TMO₆单元原子间距和键角的变化。在P3型材料中，由于Mn和Ni的有序排列从而可以观察到Ni周围Na的优先占位，这是不同TMO₆单元尺寸变化导致材料整体结构应力和容量衰减的原因。

Li Zhang, Jie Li et al, Preferential Occupation of Na in P3-type Layered Cathode Material for Sodium Ion Batteries, Nano Energy, 2020

DOI: 10.1016/j.nanoen.2020.104535

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520300926?dgcid=rss_sd_all#!