一、钠离牛【导读】

由于钠资源丰硕以及老本高尚，电池钠离子电池（SIBs）被以为是中的质料锂离子电池（LIBs）的一种有后劲的填补系统。与锂离子比照，复原钠离子具备更高的耦合尺度电极电势以及较大的尺寸以及品质，导致钠离子电池在能量密度以及反映能源学方面展现较差，机制限度了其在实际运用中的钠离牛睁开。层状过渡金属（TM）氧化物，电池特意是中的质料低老本、情景友好的复原富锰氧化物，作为正极质料可能实用激活层状氧化物正极中的耦合阴离子氧化复原化学，为克制能量密度方面提供了可行的机制处置妄想。可是钠离牛，大少数正极资料中的电池TM-O键缺少饶富共价性，导致氧离子偏激反映、中的质料不可逆的晶格氧释放以及过渡金属迁移等下场，组成妄想快捷退变并陪同容量/电压衰减以及反映能源学滞后。为了处置这些下场，4d或者5d过渡金属异化法被开拓用于增强TM-O键的共价性，但其中的复原耦合机制有待进一步钻研。

二、【下场掠影】

克日，北京科技大学刘永畅教授团队揭示了一种P2-NCLMO阴极资料中氧向Cu离子非共价电子转移的复原耦合机制，可能高效后退阴离子氧化复原反映的可逆性以及能源学速率。相关的钻研下场以“Boosting the Reversibility and Kinetics of Anionic Redox Chemistry in Sodium-Ion Oxide Cathodes via Reductive Coupling Mechanism”为题宣告在Journal of the American Chemical Society上。

三、【中间立异点】

强的Cu-O共价关连可经由组成晃动的Cu-(O-O)相互熏染抑制过多的氧离子氧化。晶格氧斲丧以及不可逆的TM迁移同时受到抑制，从而使P2-NCLMO电极具备清晰的循环晃动性以及优异的倍率功能。

四、【数据概览】

图1  P2-NCLMO的妄想以及形貌表征。  ©2023 American Chemical Society

图2  P2-NCLMO的电化学功能表征。  ©2023 American Chemical Society

图3  P2-NCLMO的储钠机理钻研。  ©2023 American Chemical Society

图4 P2-NCLMO电极历程中的能源学钻研。  ©2023 American Chemical Society

图5 DFT实际合计服从。  ©2023 American Chemical Society

图6 钠离子全电池的电化学功能表征。  ©2023 American Chemical Society

五、【下场开辟】

本文中，P2-NCLMO展现出了优异的倍率功能（在0.1C以及100C下分说为134.1以及63.2 mAh g^-1）以及卓越的临时循环晃动性（在10C下循环500次后容量坚持率为 82%）。原位XRD展现，在Na⁺提取/插入历程中，P2-NCLMO爆发了相对于固溶反映，体积变更极小，仅为1.26%。此外，GITT、CV以及原位拉曼光谱丈量也证明了快捷的电极能源学。XAS、XPS、XANES、EELS以及EPR表征揭示了电荷转移机制，DFT合计剖析了RCM晃动阴离子氧化复原化学的外在运作机制。最后，由P2-NCLMO阴极以及HC阳极组装的钠离子全电池原型揭示出了卓越的能量/功率密度以及优异的宽温域功能，具备较好的运用远景。这项钻研深入揭示了阴阳离子氧化复原化学的协同熏染，为开拓用于SIB的高能层状氧化物阴极提供了新的思绪。

文献链接：

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.3c08070

本文由WYH供稿