Xiangtan Üniversitesi'nden ortak bir ekip, sodyum iyonlu pillerde katot malzemelerinin tasarımı için yeni bir paradigma önerdi.

31 Mart'ta, Xiangtan Üniversitesi Kimya Fakültesi'nden Profesör Liu Li liderliğindeki bir araştırma ekibi, Nanjing Tech Üniversitesi ve Nankai Üniversitesi'nden ekiplerle işbirliği içinde,Sodyum iyonlu piller için katot malzemeleri alanında çığır açan bir ilerleme kaydedildiBununla ilgili bulgular yakın zamanda uluslararası dergide yayımlanmıştır.

Bol miktarda sodyum kaynağı olan sodyum iyonlu piller, büyük ölçekli enerji depolaması için ideal bir seçimdir.Şarj-deskarj döngüleri sırasında karmaşık faz geçişleri ve voltaj histerezi, enerji yoğunluğunu ve döngü ömrünü ciddi şekilde sınırlamaktadır.Geleneksel modifikasyon stratejileri, katmanlı oksitlerin düzlem içi tasarımına odaklanır, bu da düzlem dışı yapısal istikrarsızlık sorununu ele almayı zorlaştırır.

Bu kez araştırma ekibi, sorunu kristallografik simetri açısından ele aldı ve "uçak dışı simetri tasarımı" adı verilen yeni bir strateji önerdi." Alkali metal katmanında yük oranının eşitsizleşmesi ile, P3 tipi katmanlı oksitlerde monoklinik ızgara bozulmasını tetiklediler ve benzersiz bir düzlem dışı simetri yarattılar.Uzun menzilli oksijen iyon kayması engellenmiş, ve zararlı faz geçişlerini etkili bir şekilde bastırdı.

Testler, bu stratejiye göre hazırlanan katot malzemesinin, 100 döngüden sonra sadece 0.16V'lik bir döngü ortalama gerilim gecikmesi ve 437 Wh/kg'lık bir enerji yoğunluğu gösterdiğini göstermektedir.Akım yoğunluğu 100 mA/g, kapasite tutma oranı, karşılaştırmalı malzemelerin oranını çok daha fazla olan 200 döngüden sonra %80,2'ye ulaşır.Bu strateji güçlü bir evrenselliği gösterir ve diğer katmanlı elektrot sistemlerine genişletilebilir, sodyum-iyon bataryalarının endüstrileşmesi için önemli bir teknolojik destek sağlıyor.