فريق مشترك من جامعة شيانغتان يقترح نموذجا جديدا لتصميم مواد الكاثود في بطارية الصوديوم

في 31 مارس، قام فريق بحث بقيادة البروفيسور ليو لي من كلية الكيمياء بجامعة شيانغتان، بالتعاون مع فرق من جامعة نانجينغ التكنولوجية وجامعة نانكاي،أحرز تقدماً رائداً في مجال مواد الكاثود للبطاريات الصوديوميةوقد نشرت النتائج ذات الصلة مؤخراً في المجلة الدولية "مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية".

البطاريات الصوديومية، مع موارد الصوديوم الوفيرة، هي خيار مثالي لتخزين الطاقة على نطاق واسع.تحولات المراحل المعقدة وانتشار التوتر أثناء دورات الشحن والتفريغ تحد بشدة من كثافة الطاقة وعمر الدورةتركز استراتيجيات التعديل التقليدية على تصميم أكسيدات طبقات داخل الطائرة، مما يجعل من الصعب معالجة مشكلة عدم الاستقرار الهيكلي خارج الطائرة.

هذه المرة، اقترب فريق البحث من المسألة من منظور التماثل البلورية، واقترح استراتيجية جديدة تسمى "تصميم التماثل خارج الطائرة"." من خلال إدخال عدم توازن الشحنة في طبقة المعادن القلوية، أدى ذلك إلى تشويه شبكة أحادية الصلبة في أكسيدات P3 ذات الطبقات، مما أدى إلى خلق تناظر فريد خارج المستوى.إيقاف زحف أيونات الأكسجين بعيدة المدى، وقمع بشكل فعال الانتقالات المرحلية الضارة.

أظهرت الاختبارات أن مادة الكاثود المعدة بناءً على هذه الاستراتيجية تظهر تأخير في الجهد المتوسط للدورة من 0.16 فولت فقط بعد 100 دورة ، مع كثافة طاقة تبلغ 437Wh / kg.عند كثافة التيار 100 mA/g، يصل معدل الاحتفاظ بالقدرة إلى 80.2٪ بعد 200 دورة ، يتجاوز بكثير معدل مواد المقارنة.تظهر هذه الاستراتيجية عالمية قوية ويمكن توسيعها إلى أنظمة الكترود الطبقات الأخرى، وتوفير الدعم التكنولوجي الرئيسي لصناعة بطاريات الأيونات الصوديوم.