钠离子电池 (SIB) 的富锰层状氧化物正极因其高容量和成本效益而在大规模储能方面极具前景,而 Mn 氧化还原的 Jahn-Teller (J-T) 畸变和低工作电位在很大程度上阻碍了他们的实际应用。
在此,北京科技大学Jun Chen,Yongchang Liu揭示了在氩气中而非传统空气中退火是全面提升锰基氧化物正极储钠性能的普遍策略。
文章要点
1)通过这种方法引入大量氧空位,导致 Mn 价态降低,Mn 3d 轨道能级降低,并形成新概念的 Mn 域。
2)因此,模型 P2-Na0.75Mg0.25Mn0.75O2 正极的能量密度增加了约 50%,这得益于 Mn 氧化还原比容量和工作电位的提高。 Mn 域可以破坏协同 J-T 畸变,极大地促进循环稳定性。
这一激动人心的发现为 SIB 的高性能锰基氧化物正极开辟了一条新途径。
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Junteng Jin, et al, Annealing in Argon Universally Upgrades the Na-Storage Performance of Mn-Based Layered Oxide Cathodes by Creating Bulk Oxygen Vacancies, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202219230
DOI: 10.1002/anie.202219230
https://doi.org/10.1002/anie.202219230