在層狀氧化物陰極中激活陰離子氧化還原化學是設計高能鈉離子電池的一種典型方法。不幸的是,過多的氧氧化還原通常會導致不可逆的晶格氧損失和陽離子遷移,導致容量和電壓的快速衰減和反應動力學的遲緩。
為了提高陰離子氧化還原反應的可逆性和動力學,北京科技大學Yongchang Liu在新型的P2-Na0.8Cu0.22Li0.08Mn0.67O2陰極中,揭示了氧向銅離子異常電子轉移的還原耦合機理。
文章要點
1)生成的強共價Cu?(O-O)鍵可以有效地抑制過多的氧氧化和不可逆陽離子遷移。
2)因此,P2-Na0.8Cu0.22Li0.08Mn0.67O2正極具有驚人的倍率能力(0.1 C和100 C時分別為134.1和63.2 mAh g?1),并具有出色的長期循環穩定性(10 C下500次循環后容量保持率為82%)。
3)研究人員通過系統的原位/非原位表征和理論計算,充分了解了RCM的內在作用機理。因此,這項研究為提高氧氧化還原化學的穩定性和動力學開辟了一條新的途徑。
參考文獻
Yao Wang, et al, Boosting the Reversibility and Kinetics of Anionic Redox Chemistry in Sodium-Ion Oxide Cathodes via Reductive Coupling Mechanism, J. Am. Chem. Soc., 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c08070
https://doi.org/10.1021/jacs.3c08070