超过1万个成功案例,全职海归技术团队、正版商业软件版权!在电池电极中利用可逆晶格氧氧化还原(OR)是克服传统过渡金属氧化还原所设定的容量限制的重要策略。然而,晶格OR反应通常伴随着不可逆的氧氧化,导致局部结构转变和电压/容量衰减。在此,苏州大学张亮、南京大学郭少华和清华大学吴锦鹏等开发一种新型层状P2-Na0.6Mg0.15Mn0.7Cu0.15O2电极,通过调节钠离子电池层状电极的过渡金属-氧共价键可以显着提高晶格OR的可逆性。研究人员通过对共振非弹性X射线散射(mRIXS)结果定量分析,发现铜掺杂使晶格OR的可逆性从NMMO的73%大大提高到NMMCO的95%。性能较差的P2-OP4相变被成功地抑制,具有0.45%超低体积变化。此外,由于高度可逆的晶格OR反应,不可逆的TM迁移也被很大程度上减轻。由于这些优势,在1C的高电流率下循环圈后,NMMCO抑制了电压衰减和容量保留了95.8%。密度泛函理论(DFT)计算表明,Cu3d态和O2p态之间的大量能量重叠,有效地抑制了结构变形,保证了氧框架的刚性,这导致了晶格OR活性的可逆性的提高。该项工作明确地显示了TM-O共价在维持可逆晶格或活性方面的关键作用,这为合理设计具有阴离子-阳离子协同贡献的高性能阴极材料提供了一个新策略。
EnhancingtheReversibilityofLatticeOxygenRedoxThroughModulatedTransitionMetal-OxygenCovalencyforLayeredBatteryElectrodes.AdvancedMaterials,.DOI:10./adma.01152
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