進展!我國學者首次在《Science》發表電池正極材料研究成果!

2020-11-26 騰訊網

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首次在《Science》

發表電池正極材料研究成果

中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心趙成龍博士、陸雅翔副研究員、胡勇勝研究員團隊與荷蘭代爾夫特理工大學Prof. Marnix Wagemaker及法國波爾多大學Prof. Claude Delmas等提出了一種簡單的預測鈉離子層狀氧化物構型的方法，並在實驗上證實了該方法的有效性，為低成本、高性能鈉離子電池層狀氧化物正極材料的設計製備提供了理論指導。相關成果以「鈉離子電池層狀氧化物材料的合理設計（Rational design of layered oxide materials for sodium-ion batteries）」為題，於2020年11月6日在線發表在Science雜誌上。

論文連結：

https://science.sciencemag.org/content/370/6517/708

圖1. 陽離子勢及其在鈉離子層狀氧化物中的應用。典型P2型和O3型鈉離子層狀氧化物晶體結構示意圖

圖2. 陽離子勢及其在鈉離子層狀氧化物中的應用。具有不同鈉含量、不同過渡金屬氧化態和組成的P2型和O3型鈉離子層狀氧化物在以陽離子勢Φcation為橫坐標，鈉的加權平均離子勢為縱坐標的直角坐標系中的分布圖。

圖3. 根據陽離子勢設計富鈉O3材料。（A）Na-Li-Mn(Ti)-O的陽離子勢分析；（B）初始組成Na[Li1/3Mn2/3]O2的XRD圖譜和相關標準圖譜；（C）O3-Na[Li1/3Ti1/6Mn1/2]O2的結構精修XRD圖譜；（D）[Li1/3Ti1/6Mn1/2]O2層中Li/Mn(Ti)有序排布的結構示意圖。

圖4. 根據陽離子勢設計高鈉P2材料。（A）Na-Li-Mn(Ti)-O的陽離子勢分析；（B）O3-Na[Li1/3Ti1/6Mn1/2]O2 和P2-Na5/6[Li5/18Mn13/18]O2的XRD圖譜；（C）P2-Na5/6[Li5/18Mn13/18]O2的結構精修XRD圖譜；（D）[Li5/18Mn13/18]O2層中Li/Mn有序排布的結構示意圖。

圖5. 總結已報導的Li-/Na-/K鹼金屬層狀氧化物的陽離子勢相圖。

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