循环稳定性是钠离子电池阴极面临的最大挑战,并且其直接受结构设计的影响。近日,北京化工大学秦璇、周伟东、中国科学院郑黎荣、中国石油大学(华东)李忠涛发现高熵(HE)和多相结构的结合有助于维持结构并提高循环稳定性。
本文要点:
1) 在Ni/Mn/Cu/Ti/Sn五组分HE多相阴极中,过渡金属位点中的多种元素可以同时扩大晶格和稳定结构,而不会引起明显的容量下降,从而实现多阳离子的协同效应。由P2和O3相组成的HE阴极抑制了高压中的有害相变,并提高了循环性能。
2) 300次循环后的容量为77.3 mAh g−1,并且在750 mA g−1下的倍率性能提高了88.7 mAh g–1,这优于低熵多相阴极(P2和O3)和HE氧化物单O3相阴极。此外,过渡金属的加权平均离子半径(WAIR)对HE复合材料中相组成的形成至关重要。
Ranran Li et.al High-Entropy and Multiphase Cathode Materials for Sodium-Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202400127
https://doi.org/10.1002/aenm.202400127