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用于高能长寿命钠离子电池的P2型耐湿耐高压正极
Nano Letters ( IF 9.6 ) Pub Date : 2023-02-22 , DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c04465
Siqi Yuan 1 , Lei Yu 2 , Guannan Qian 3 , Yingying Xie 4 , Penghui Guo 5 , Guijia Cui 6 , Jun Ma 7 , Xiangyu Ren 8 , Zhixin Xu 1 , Sang-Jun Lee 3 , Jun-Sik Lee 3 , Yijin Liu 3 , Yang Ren 9 , Linsen Li 1 , Guoqiang Tan 5 , Xiaozhen Liao 1
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P2-Na 0.67 Ni 0.33 Mn 0.67 O 2是一种很有前途的钠离子电池正极,但它在潮湿环境中储存和在高截止电压下循环时会发生严重的结构退化。在这里,我们提出了一种原位结构,以实现同时材料合成和 Na 0.67 Ni 0.33 Mn 0.67 O 2的 Mg/Sn 共取代通过一锅固态烧结。这些材料表现出优异的结构可逆性和水分不敏感性。原位 XRD 揭示了循环稳定性和相可逆性之间的本质相关性,而 Mg 取代通过形成新的 Z 相抑制了 P2-O2 相变,而 Mg/Sn 共取代增强了 P2-Z 相变可逆性,这得益于强 Sn-O债券。DFT 计算揭示了对水分的高化学耐受性,因为对 H 2 O的吸附能低于纯 Na 0.67 Ni 0.33 Mn 0.67 O 2的吸附能。代表性Na 0.67 Ni 0.23 Mg 0.1 Mn 0.65 Sn0.02 O 2正极表现出 123 mAh g –1 (10 mA g –1 )、110 mAh g –1 (200 mA g –1 ) 和 100 mAh g –1 (500 mA g –1 )的高可逆容量和80% 的高容量保持率(500 mA g –1,500次循环)。



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更新日期:2023-02-22
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