北京理工大学白莹/吴川/李雨AFM:从机理到应用——配位场分裂能优化助力层状正极实现过渡金属活性与高压稳定性双赢
能源学人
2025-07-03 14:33
文章摘要
本文研究了通过配位场分裂能(Δ)调控过渡金属(TM)氧化还原活性以最大化电荷补偿的策略。研究背景为钠离子电池因其资源丰富和宽温域特性在大规模储能设备中具有广泛应用前景,但高电压下的氧释放行为和不可逆结构畸变严重威胁材料的热安全性和结构稳定性。研究目的是通过构建强极性Mg-O-Fe局域结构,降低Fe的配位场分裂能(Δ),优化其3d轨道电子占据状态,从而高效激活Fe的氧化还原活性并抑制阴离子氧的过度氧化。最终,所设计的低成本O3-NaNFMMO正极材料在0.1 C倍率下表现出198 mAh g-1的高比容量,并在5 C倍率下循环1500周后仍具有78%的容量保留率,同时热分解行为及空气敏感性也得到了显著抑制。
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