Ein gemeinsames Team der Xiangtan Universität schlägt ein neues Paradigma für die Konstruktion von Kathodenmaterialien in Natriumionenbatterien vor

Am 31. März führte ein Forscherteam unter der Leitung von Professor Liu Li von der School of Chemistry der Xiangtan University in Zusammenarbeit mit Teams der Nanjing Tech University und der Nankai Universityhat bahnbrechende Fortschritte auf dem Gebiet der Kathodenmaterialien für Natriumionenbatterien erzieltDie entsprechenden Ergebnisse wurden kürzlich in der internationalen Zeitschrift "Journal of the American Chemical Society" veröffentlicht.

Natrium-Ionen-Batterien sind mit ihren reichlich vorhandenen Natriumressourcen eine ideale Wahl für die große Energiespeicherung.Die komplexen Phasenübergänge und Spannungshysteresen während der Ladung-Entladungssyklen begrenzen ihre Energiedichte und Zyklusdauer erheblichTraditionelle Modifikationsstrategien konzentrieren sich auf die Konstruktion von Schicht-Oxiden in der Ebene, was es schwierig macht, das Problem der strukturellen Instabilität außerhalb der Ebene anzugehen.

Dieses Mal hat das Forscherteam das Problem aus der Perspektive der kristallographischen Symmetrie angegangen und eine neue Strategie namens "Out-of-Plane-Symmetrie-Design" vorgeschlagen." Indem wir die Ladungsdisproportion in die Alkali-Metall-Schicht einführen, induzierten sie eine monokline Gitterverzerrung in P3-Schicht-Oxiden, wodurch eine einzigartige außerhalb der Ebene liegende Symmetrie geschaffen wurde.Blockiertem langen Sauerstoff-Ionen-Rutsch, und schädliche Phasenübergänge wirksam unterdrückt.

Die Prüfungen zeigen, daß das auf dieser Strategie beruhende Kathodenmaterial nach 100 Zyklen eine durchschnittliche Spannungsverzögerung von nur 0,16 V und eine Energiedichte von 437 Wh/kg aufweist.Bei einer Stromdichte von 100 mA/g, erreicht die Kapazitätsbindung nach 200 Zyklen 80,2% und übertrifft damit die der Vergleichsmaterialien.Diese Strategie zeigt eine starke Universalität und kann auf andere Schichtelektrodensysteme ausgedehnt werden, die eine wichtige technologische Unterstützung für die Industrialisierung von Natrium-Ionen-Batterien bietet.