开发具有高效电化学性能和工业应用潜力的钠离子电池(SIB)合适阴极对于大规模固定式储能系统的商业化至关重要。近日,美国加州大学圣地亚哥分校陈政综述研究了层状钠过渡金属氧化物阴极的空气暴露降解化学及改进策略。
本文要点:
1) 层状钠过渡金属氧化物NaxTmO2(Tm代表过渡金属)具有相当大的比容量、高操作潜力、易于合成、成本效益和环保特性,是一种可行的阴极材料。然而,大多数NaxTmO2中空气诱导降解的普遍挑战显著增加了与生产、储存和运输相关的成本,同时可逆容量迅速衰减。这一固有障碍不可避免地阻碍了SIB的进步和商业可行性。为了应对这一挑战,必须阐明空气暴露引起的降解化学,并相应地制定保护策略。
2) 作者对与空气引起的退化相关基本机制进行了全面深入的了解。此外,作者还探讨了当前的有效保护策略,并讨论了相应的可持续性和可扩展性特征。作者最后对空气稳定阴极材料的当前和未来研究方向进行了展望,为即将进行的碱金属层状氧化物研究提供了新途径。
Feng Li et.al Decoding Air-Exposure Degradation Chemistry and Improving Strategy for Layered Sodium Transition Metal Oxide Cathodes Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202401564
https://doi.org/10.1002/aenm.202401564