開發具有高效電化學性能和工業應用潛力的鈉離子電池(SIB)合適陰極對于大規模固定式儲能系統的商業化至關重要。近日,美國加州大學圣地亞哥分校陳政綜述研究了層狀鈉過渡金屬氧化物陰極的空氣暴露降解化學及改進策略。
本文要點:
1) 層狀鈉過渡金屬氧化物NaxTmO2(Tm代表過渡金屬)具有相當大的比容量、高操作潛力、易于合成、成本效益和環保特性,是一種可行的陰極材料。然而,大多數NaxTmO2中空氣誘導降解的普遍挑戰顯著增加了與生產、儲存和運輸相關的成本,同時可逆容量迅速衰減。這一固有障礙不可避免地阻礙了SIB的進步和商業可行性。為了應對這一挑戰,必須闡明空氣暴露引起的降解化學,并相應地制定保護策略。
2) 作者對與空氣引起的退化相關基本機制進行了全面深入的了解。此外,作者還探討了當前的有效保護策略,并討論了相應的可持續性和可擴展性特征。作者最后對空氣穩定陰極材料的當前和未來研究方向進行了展望,為即將進行的堿金屬層狀氧化物研究提供了新途徑。
Feng Li et.al Decoding Air-Exposure Degradation Chemistry and Improving Strategy for Layered Sodium Transition Metal Oxide Cathodes Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202401564
https://doi.org/10.1002/aenm.202401564