钠离子高电压正极Na0.7Ni0.35Sn0.65O2材料在空气中的劣化及修复机理(英文)

作者:张瑞旺; 梁嘉宁; 曾诚; 陈佳俊; 马颖; 翟天佑; 李会巧*
来源:Science China-Materials, 2023, 66(01): 88-96.

摘要

层状过渡金属氧化物因其高比容量、环境友好、易于规模化合成等优点,一直以来被认为是钠离子电池最有潜力的正极候选材料.作为一种新报道的层状材料,O3-Na0.7Ni0.35Sn0.65O2的平台电位高达3.7V,是目前层状正极材料中平均电压的最高值,但关于其空气稳定性的研究还未见报道.本文详细考察了层状Na0.7Ni0.35Sn0.65O2材料在空气中的劣化机制,发现该材料对空气非常敏感,在25℃,80%相对湿度的条件下仅过4小时就完全转化为水化相.进一步通过复烧法对其进行修复,发现因空气暴露而脱出的Na+是否可以重新嵌入到晶格中是结构和电化学性能恢复的关键.本工作揭示了Na0.7Ni0.35Sn0.65O2材料在空气中的劣化过程和修复机理,为该材料的应用及复烧工艺的深层理解提供了有价值的参考.