【48812】【科技自立自强】西安交通大学科研人员提醒钠离子电池阴离子氧化复原反响新机制

  日期：2024-08-09 作者: 新闻中心

  为了满意日渐增加的储能需求，钠离子电池因其资源丰富和本钱效益高的优势，被广泛认为是锂离子电池的一种有用弥补，研发晶格氧参加氧化复原反响的层状氧化物正极资料是一种有用提高钠离子电池单位体积内的包括的能量的战略。但是，阴离子氧化复原反响在动态脱嵌钠离子过程中通常会面对电化学反响不可逆和有害的结构畸变等科学难题。因而，调理阴离子氧化复原的可逆性，一起安稳反响过程中的动态相演化以获得额定的容量和单位体积内的包括的能量，关于开发阴离子氧化复原反响参加的高比能钠离子电池正极资料具有重要意义。

  针对以上问题，西安交通大学电气学院王鹏飞教授和肖冰教授团队规划了一种具有锂轨迹杂化的钠基层状正极资料，经过引入特别的Na-O-Li构型，旨在激起未杂化的O 2p轨迹参加电荷补偿。因为额定的阴离子氧化复原反响，氧离子层所带着的负电荷削减，显着降低了O-O层的静电斥力，这有用缓解了反响过程中的动态相变，因而规划的正极资料在提高阴离子反响可逆容量和动态相安稳性之间达到了平衡，在2.0-4.5 V电压范围内获得了183 mAh g-1的高比容量。该研讨提醒了锂轨迹杂化化学在钠电正极资料阴离子氧化复原反响和结构演化的新效果机制，为开发高能量密度钠离子电池正极资料供给了科学辅导。

  该研讨成果以《锂轨迹杂化化学激起钠离子电池层状正极资料的可逆氧氧化复原反响和相演化》（Lithium Orbital Hybridization Chemistry to Stimulate Oxygen Redox with Reversible Phase Evolution in Sodium Layered Oxide Cathodes）为题，近期宣布在世界顶尖学术期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上。西安交通大学博士生董好汉为本文的榜首作者，西安交通大学王鹏飞教授、肖冰教授，东北师范大学吴兴隆教授为本文的一起通讯作者。论文榜首单位为西安交通大学电工资料电气绝缘全国重点实验室新式储能与能量转化纳米资料研讨中心。

  该研讨作业得到国家自然科学基金、西安交通大学青年优秀人才方案、电工资料电气绝缘全国重点实验室、江苏聚烽新能源科技有限公司、陕西省“高层次人才引入方案”、西安交通大学思源学者等赞助。表征及测验作业得到北京同步辐射光源、合肥同步辐射光源、西安交通大学高性能计算中心以及西安交通大学剖析测验同享中心的支撑。

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