“原子刀”技术助力钠离子层氧正极容量与稳定性双提升

主要观点总结

本文报道了一篇关于科学材料站发表的一篇论文，该论文研究了通过“原子刀”技术提升O3型Ni/Mn基钠离子电池层氧正极的容量和稳定性的研究内容。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

层状过渡金属氧化物材料在钠离子电池正极材料的研究中具有良好前景，制造工艺简单且理论容量高。特别是O3型层氧正极在全电池应用中更具优势。然而，该材料在Na+脱嵌过程中会经历多步相变，导致结构变形、电压滞后和容量衰减等问题。

关键观点2: 研究内容

上海理工大学郑时有教授与上海交通大学马紫峰教授合作，在国际知名期刊《Advanced Functional Materials》上发表论文，提出了一种创新的多功能改性策略，利用大半径离子（如镧（La））引发O3-NaNi0.5Mn0.5-x LaxO2（NML）正极材料的“原子刀”效应。该效应有效减小了颗粒尺寸，稳定了晶体结构，并原位形成了稳定的钙钛矿界面层。

关键观点3: 实验结果

适当的La掺杂显著提高了NML电极的容量、可逆性和平均电位。La掺杂的NML样品展现了更好的结构完整性，并减少了裂纹的形成。此外，La修饰还增强了钠离子的扩散能力，提高了NML电极的倍率性能。

关键观点4: 应用前景

使用NM和NML作为正极材料，匹配商业硬碳（HC）作为负极材料组装的全电池，表现出优异的性能，显示出O3-NML正极材料在钠离子电池中的巨大潜力。