Wspólny zespół z Uniwersytetu Xiangtan proponuje nowy paradygmat projektowania materiałów katodowych w bateriach sodowo-jonowych

31 marca zespół badawczy kierowany przez profesora Liu Li ze Szkoły Chemii Uniwersytetu Xiangtan, we współpracy z zespołami z Nanjing Tech University i Nankai University,dokonał przełomowych postępów w dziedzinie materiałów katodowych do baterii sodowo-jonowychWyniki te zostały niedawno opublikowane w międzynarodowym czasopiśmie "Journal of the American Chemical Society".

Akumulatory sodowo-jonowe, z ich obfitymi zasobami sodu, są idealnym wyborem dla dużych magazynowania energii.skomplikowane przejścia fazowe i histereza napięcia podczas cykli ładowania i rozładowania poważnie ograniczają ich gęstość energii i czas trwania cykluTradycyjne strategie modyfikacji koncentrują się na projektowaniu w płaszczyźnie oksydu warstwowego, co utrudnia rozwiązywanie problemu niestabilności strukturalnej poza płaszczyzną.

Tym razem zespół badawczy podszedł do problemu z punktu widzenia symetrii kryształograficznej, proponując nową strategię zwaną "projektowanie symetrii poza płaszczyzną"." Wprowadzając nieproporcjonalne ładunki w warstwie metalu alkalicznego, indukowali monoklinę zniekształcenie siatki w P3-typ oksydy warstwowe, tworząc unikalną symetrię poza płaszczyzną.zablokowane przesuwanie jonów tlenu na duże odległości, i skutecznie tłumiły szkodliwe przejścia fazowe.

Badania wykazały, że materiał katodowy przygotowany w oparciu o tę strategię wykazuje średnią cyklową opóźnienie napięcia wynoszącą zaledwie 0,16 V po 100 cyklach, przy gęstości energii 437 Wh/kg.Przy gęstości prądu 100 mA/g, stopa utrzymania mocy osiąga 80,2% po 200 cyklach, znacznie przewyższając współczynnik materiałów porównawczych.Ta strategia wykazuje silną uniwersalność i może być rozszerzona na inne układy elektrodowe w warstwach, zapewniając kluczowe wsparcie technologiczne dla industrializacji baterii sodowo-jonowych.