鈉離子電池 (NIB) 正在成為鋰離子電池 (LIB) 的有前途的替代品。為了符合可持續性原則，電極材料的設計必須考慮豐富且環境友好的元素，例如氧化還原活性 Fe。盡管具有吸引力，但數十年來，層狀陰極中 Fe 遷移的持久挑戰仍未得到充分解決。
在這里，中科院物理所胡勇勝研究員，麻煩理工學院李巨教授提出了一種通過鋰取代的“占位”策略，從根本上抑制了 Fe 遷移。
文章要點
1）研究人員策略性地引入 Li 進行遷移，占據可用的遷移位置而不會引起結構損壞，并有效提高 Fe 遷移的活化能。
2）使用 O3-Na0.83Li0.17Fe0.33Mn0.5O2 (NaLFM) 的實驗和理論驗證表明，不可逆 Fe 遷移具有強大的抑制作用。因此，NaLFM 陰極具有增強的結構和電化學循環穩定性。
這項工作闡明了一種抑制 NIB 中不可逆 Fe 遷移的有效策略，為開發基于 Fe 氧化還原中心的穩定且經濟高效的層狀氧化物提供了途徑。
參考文獻
Yaoshen Niu, et al, A "Seat-Squatting" Strategy via Lithium Substitution to Suppress Fe-Migration in Na layered Oxide Cathodes, Energy Environ. Sci., 2024
DOI: 10.1039/D4EE01867B.
