Ni3+抑制具有陰離子氧化還原活性鈉離子電池正極材料的電壓衰減

摘要：由于鈉資源豐富，鈉離子電池在大規模儲能方面顯示出巨大的潛力。隨著近年來研究的深入，在正極材料中引入適量的陰離子氧化還原可以有效地提升鈉離子電池的能量密度，同時減少高成本過渡金屬元素如V、Co和Ni等的用量。有研究表明，材料循環過程中不可逆的氧損失以及Mn4+/Mn3+氧化還原的激活，導致了層狀氧化物正極材料持續的電壓衰減。本工作通過在Nax[Li，Ni，Mn]O2基鈉離子電池正極材料中引入Ni3+作為Mn4+/Mn3+氧化還原屏障，利用Ni3+/Ni2+的氧化還原代替Mn4+/Mn3+的氧化還原，成功抑制了材料的電壓衰減。電化學測試結果顯示，改性材料在不損失容量的前提下，循環穩定性得到明顯提升。X射線光電子能譜結果也驗證了Ni3+的引入有利于維持材料多周循環后Mn價態的穩定。

關鍵詞：鈉離子電池；陰離子氧化還原；電壓衰減；單相固溶反應

中圖分類號：O646