富含锰的NASICON型材料在开发聚阴离子阴极方面受到了广泛关注,主要是由于其丰富的储量和在高工作电压下具有良好的循环性能。然而,其充电/放电曲线具有显著的电压滞后,进而导致其有限的可逆容量,从而阻止了它们的应用。在这里,中国科学院Hu Yongsheng、Zhao Junmei证明了富锰NASICON型阴极(Na3MnTi(PO4)3)中的电压滞后与内在反位缺陷(IASD)密切相关。
本文要点:
1) 该缺陷在合成过程中形成,并且其在表征中被捕获。结合电化学分析和光谱技术,作者全面了解了循环过程中受IASD影响的缓慢Na+扩散行为,并探究了电压滞后、相分离和延迟电荷补偿的关系。
2) 此外,作者还开发了一种Mo掺杂策略来降低缺陷浓度,将初始库仑效率从76.2%提高到85.9%。该工作揭示了NASICON型阴极中的电压滞后,并为设计高性能聚阴离子电极提供了指导。
Yuan Liu et.al Identifying the intrinsic anti-site defect in manganese-rich NASICON-type cathodes Nature Energy 2023
DOI: 10.1038/s41560-023-01301-z
https://doi.org/10.1038/s41560-023-01301-z