據(jù)南京大學官方消息，該�，F(xiàn)代工學院郭少華/周豪慎團隊與王鵬團隊合作，將材料學領域的“釘扎效應”引入電池技術，在防止鈉離子電池正極結構失效方面取得了重大進展。
未來光伏發(fā)電、風力發(fā)電等新能源的發(fā)展，必然對大規(guī)模儲能系統(tǒng)有極高的需求，鈉離子電池被廣泛視為滿足這一需求的“潛力股”，但仍有一些問題需要解決，比如在脫鈉狀態(tài)下，電池正極層狀氧化物在使用過程中的結構重排，會影響電化學穩(wěn)定性。
在合金材料科學領域，科學家往往用“釘扎效應”來增強材料的強度/韌度，解決結構失效問題。摻雜適量元素——非金屬元素碳和氧與金屬元素釓和鋅等——作為釘扎點來抑制結構中不利的位錯滑移。
在本工作中，作者報告了通過引入Fe作為釘扎點，并通過可控調控Fe釘扎點的含量來優(yōu)化層狀正極材料的結構穩(wěn)定性和電化學性能。結果顯示，當2.5%的鈉位被Fe占據(jù)時，該層狀材料在充放電過程中經(jīng)歷簡單的具有高度可逆的固溶反應，對應的體積變化只有約0.6%。
該研究成果由現(xiàn)代工學院郭少華教授和周豪慎教授團隊與王鵬教授團隊合作完成，以“Pinning Effect Enhanced Structural Stability toward a Zero-Strain Layered Cathode for Sodium-Ion Batteries”為題于2021年4月1日在線發(fā)表在國際知名期刊《德國應用化學》(Angewandte Chemie International Edition)上。
現(xiàn)代工學院郭少華教授、王鵬教授和周豪慎教授為該文章的共同通訊作者，博士后褚世勇和博士生張純臣為本文共同第一作者。這項工作得到了國家自然科學基金委和中央高�；究蒲袠I(yè)務費專項資金的支持。
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