JACS：还原偶联机理提高钠离子氧化物阴极中阴离子氧化还原化学的可逆性和动力学

Nanoyu

2023-10-10

在层状氧化物阴极中激活阴离子氧化还原化学是设计高能钠离子电池的一种典型方法。不幸的是，过多的氧氧化还原通常会导致不可逆的晶格氧损失和阳离子迁移，导致容量和电压的快速衰减和反应动力学的迟缓。

为了提高阴离子氧化还原反应的可逆性和动力学，北京科技大学Yongchang Liu在新型的P2-Na_0.8Cu_0.22Li_0.08Mn_0.67O₂阴极中，揭示了氧向铜离子异常电子转移的还原耦合机理。

文章要点

1）生成的强共价Cu−(O-O)键可以有效地抑制过多的氧氧化和不可逆阳离子迁移。

2）因此，P2-Na_0.8Cu_0.22Li_0.08Mn_0.67O₂正极具有惊人的倍率能力(0.1 C和100 C时分别为134.1和63.2 mAh g⁻¹)，并具有出色的长期循环稳定性(10 C下500次循环后容量保持率为82%)。

3）研究人员通过系统的原位/非原位表征和理论计算，充分了解了RCM的内在作用机理。因此，这项研究为提高氧氧化还原化学的稳定性和动力学开辟了一条新的途径。

参考文献

Yao Wang, et al, Boosting the Reversibility and Kinetics of Anionic Redox Chemistry in Sodium-Ion Oxide Cathodes via Reductive Coupling Mechanism, J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c08070

https://doi.org/10.1021/jacs.3c08070