专栏名称: 高分子能源

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西北工业大学AFM:静电屏蔽传输加速Na离子扩散,助力高性能钠离子电池

高分子能源 · 公众号 · · 2024-02-02 22:32

正文

一种典型的聚阴离子基材料 Na 3 V 2 (PO 4 ) 2 O 2 F (Na 3 VPO 2 F) 因其稳定的结构和出色的能量密度而备受关注，被用作大规模钠离子电池的阴极。然而，移动的Na与结构阴离子和周围的Na分别具有较大的库仑吸引和排斥作用，导致反应动力学缓慢，速率能力较差。在此，我们制备了掺杂 Br ⁺⁺⁻ 和Na空位的 Na ⁺ 3−y VPO 2−x Br x F ，以稀释Na运输隧道上和隧道内的电荷。通过密度泛函理论分析， Na ⁺ 3−y VPO 2−x Br x F 的带隙减小，电子电导率提高。同时， Na ⁺ 3−y VPO 2−x Br x F 中几乎静电屏蔽的隧道减轻了Na 在（脱）插过程中对Na的库仑阻碍，表明 Na的扩散率比 Na ⁺⁺ 3 VPO 2 F 高出约五倍。因此， Na ⁺ 3−y VPO 2−x Br x F 阴极在50 ℃ 条件下显示出77.7 mAh g ^-1