O3型层状过渡金属氧化物正极材料高电压稳定性研究

TQ15; 钠离子电池(SIBs)被认为是一种有前途的大规模储能技术,O3型层状过渡金属氧化物因其优异的比容量成为最有前景的SIBs正极材料之一.然而,层状过渡金属氧化物在充电至高电压时稳定性较差,影响材料的实际应用.通过SEM、TEM以及原位XRD技术对O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2材料进行了表征,并对其电化学性能进行测试,探究了该材料微观结构与稳定性的内在关系.结果表明,该材料的相变导致Na+扩散系数降低,在4.1 V以上的高电压时发生的不可逆P3-O3'相变使Na+扩散系数降低至少5个数量级,具体表现为内阻显著增加;O3'相在放电过程中诱导P'...

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Published in石油化工高等学校学报 Vol. 37; no. 6; pp. 52 - 61
Main Authors 张博杨, 滕彦梅
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 上海普利特复合材料股份有限公司,上海 201707%江苏海四达电源有限公司,江苏 启东 226200 01.12.2024
江苏海四达电源有限公司,江苏 启东 226200
Subjects
钠离子电池
Sodium ion battery
Stability
High voltage
稳定性
Layered oxide
高电压
相变
层状氧化物
Phase transition
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Summary:TQ15; 钠离子电池(SIBs)被认为是一种有前途的大规模储能技术,O3型层状过渡金属氧化物因其优异的比容量成为最有前景的SIBs正极材料之一.然而,层状过渡金属氧化物在充电至高电压时稳定性较差,影响材料的实际应用.通过SEM、TEM以及原位XRD技术对O3-NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2材料进行了表征,并对其电化学性能进行测试,探究了该材料微观结构与稳定性的内在关系.结果表明,该材料的相变导致Na+扩散系数降低,在4.1 V以上的高电压时发生的不可逆P3-O3'相变使Na+扩散系数降低至少5个数量级,具体表现为内阻显著增加;O3'相在放电过程中诱导P'3相的出现,使材料偏离充电时经历的路径,降低材料的循环稳定性.
ISSN:1006-396X
DOI:10.12422/j.issn.1006-396X.2024.06.006