Advanced Energy Materials:单斜相和四方相一氟磷酸钒钠的不可逆相变机制及储钠动力学过程

中国科学院大连化学物理研究所李先锋研究员、郑琼副研究员研究团队,在钠离子电池钒基正极材料储能机理研究方面取得新进展,揭示了单斜相和四方相一氟磷酸钒钠(NaVPO4F)在变温环境下的不可逆相变机制及储钠动力学过程。

Small:碱金属离子电池和锂电池通用的N/O共掺杂碳电极材料

东北师范大学吴兴隆课题组采用模板法合成了高N/O共掺杂含量的无定形碳纳米管,用作锂/钠离子电池负极、硫正极和金属锂负极时,均表现出高比容量和优异循环稳定性。通过形貌与结构表征、第一性原理计算等,揭示了其工作机理,为设计和发展通用型电极材料提供了新的认识和思路。

Advanced Functional Materials:锚定在有序介孔碳上的Fe2VO4纳米颗粒实现高赝电容高效钠离子存储

北京理工大学陈人杰教授和谢嫚副教授的钠离子电池课题组提出铁钒双金属氧化物与有序介孔碳复合的方法,构建了球-棒结构Fe2VO4@CMK‐3复合材料。该复合材料用于钠离子存储表现出高的赝电容贡献,在钠离子电池中表现出优异的电化学性能。

Advanced Energy Materials:调控钠占位方式提高P2型钠离子电池正极材料的电化学性能

复旦大学材料科学系周永宁课题组通过在P2型过渡金属层状正极材料中引入带强正电荷的Sb5+离子,利用Sb5+离子对P2结构中Naf位的强库伦作用力,排斥Sb5+下方的Naf移动到附近的Nae位,实现了对P2结构中Nae和Naf占位比例的可控调节,将Naf/Nae占位比例从0.63降低到0.44,提高了其电化学性能。

Advanced Science:镁取代提高隧道结构锰基钠离子电池正极材料的可逆性

复旦大学材料科学系周永宁课题组以钠离子电池隧道结构正极材料为研究对象,从其独特的隧道结构出发,利用Mg离子替代链接“S”型隧道的Mn-O5四角锥中的Mn离子,有效提高隧道Na0.44Mn0.95Mg0.05O2钠离子电池正极材料的电化学储钠性能,实现了高度可逆的相转变过程。

Small:调控NaxMnO2中P2/P3比例构筑高性能钠离子电池正极材料

山东大学张忠华教授和燕山大学张利强教授合作,利用Co掺杂调控NaxMnO2中P2/P3比例来构筑高性能钠离子电池正极材料,并且使用原位X射线衍射(XRD)、原位拉曼(Raman)等技术探究电极材料充放电过程中的结构演变与双相结构的优越性。

Small:阵列型有序层结构助力锰基层状电极材料稳定性

陕西师范大学刘宗怀教授和李琪副教授采用轻金属离子取代策略对锰基层状材料储钠性能进行改性,首次制备了一种具有“阵列”型超晶格有序结构的材料O3-NaMn0.6Al0.4O2,提高了该类型材料倍率性能和循环稳定性,并通过结构可视化模拟、晶体结构表征和DFT计算等对材料的储钠机理进行分析。

Advanced Energy Materials:“钠有可为” ——基于FEC的NaClO4电解液构建稳定正极电解液界面实现高稳定性Na2/3Ni1/3Mn2/3O2正极

香港城市大学张文军,虞有为和中国科学技术大学朱彦武等人系统性研究了Na2/3Ni1/3Mn2/3O2 在碳酸酯类电解液中的CEI界面和循环稳定性的关系,揭示了电解液的连续分解和过量CEI的形成会加速Na2/3Ni1/3Mn2/3O2 容量的衰减。考虑到氟化碳酸酯溶剂具有更低的HOMO,理论上具有更好的阳极稳定性。因此用FEC作为溶剂替代传统碳酸酯溶剂来提高电解液的稳定性,进而有效的抑制电解液的连续分解和过量CEI的形成,显著提高Na2/3Ni1/3Mn2/3O2材料的循环稳定性。

Advanced Energy Materials:聚阴离子型钠离子电池材料中过渡金属离子的迁移现象

厦门大学化学化工学院杨勇团队及其合作者首次发现了聚阴离子型钠离子电池正极材料中过渡金属离子迁移的现象。这种新的过渡金属离子迁移现象将引起聚阴离子框架结构发生剧烈变化,进而导致储钠性能的劣化。

Advanced Materials:共筑硫空位和异质结构以提高金属硫化物在钠离子电池中的输运动力学

北京理工大学吴锋院士,吴川教授和武汉理工大学麦立强教授通过简单地引入金属有机框架材料,同时在本体材料硫化物中形成富硫空位和WS2/ZnS异质结,显著改善钠离子电池的离子和电子扩散动力学;且复合材料表面周围的均匀碳保护层保证了材料的结构稳定性。