层状氧化物具有周期性层状结构和二维离子传输通说念,是一类镶嵌型化合物。钠下层状氧化物(通式为NaxMO2,M为一种或多种过渡金属元素或其他掺杂元素)具有制备风景毛糙、压实密度高和能量密度高的特色就爱色色,是钠离子电板的主要正极材料。钠离子在MO6多面体形成的层间与氧配位形成O(八面体)和P(三棱柱)两种构型。O3和P2是钠离子电板层状正极材料中最常见的两种结构(数字代表氧原子层最少叠加单位的堆垛层数),常常钠含量越高越容易形成O3相,反之越容易形成P2相。
01
钠离子电板O3相层状氧化物正极材料
O3相层状氧化物正极材料(O是Octahedral的缩写,即八面体位置)是八面体结构对应ABCABC…其结构样式如图1。
就爱色色
图1—O3相层状氧化物正极材料晶体结构暴露图
O3相层状氧化物正极材料具有较高的运转Na含量,省略脱出更多的钠离子,具有较高的容量等上风;关联词,男同sex其在电化学经过中,复杂的相变伴跟着逐渐的Na+扩散能源学已经制约了O3型正极的性能发扬,由此激发O3型层状正极结构平定性、倍任意能以及轮回平定性欠佳。而山东华纳新能源研发团队基于层状氧化物久了沟通针对层状正极材料所濒临的高压不行逆释氧、体相与名义抵御稳等科知识题,提倡了轻质硼掺杂平定晶格氧和铝硼竞争性掺杂杀青平定体相和名义的计谋。
02
钠离子电板P2相层状氧化物正极材料
黑丝做爱P2相层状氧化物正极材料具有较大的Na层间距,省略普及钠离子的传输速度和保执层状结构的好意思满性,具有优异的倍任意能和轮回性能。P2相层状氧化物正极材料(P为Prismatic的缩写,即三棱柱位置)是三棱柱结构对应ABBA…其结构样式如图2。关联词,当P2相层状氧化物正极材料充电至高的电压区间后,提供高容量,但是其结构常常会变得抵御稳,致使发生不行逆的相变(P2型结构改换为O2型,体积变化大),最终形成材料性能滑坡式的下落。因此,如安在轮回经过中保管高电压的结构平定性,是高容量P2型氧化物正极电化学性能的关节。山东华纳新能源研发团队通过筛选功能性金属元素掺杂责罚了高电压下的不行逆相变的问题。此外,通过构筑钠/空位无序结构显耀普及了正极材料的倍任意能。以上翻新性的责罚计谋,可杀青层状氧化物正极材料性能的全面普及。
图2—P2相层状氧化物正极材料晶体结构暴露图就爱色色