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意大利石墨烯實驗室Jusef Hassoun最新Small Methods：鈉電池層狀氧化物正極退化的納米X射線層析研究

鈉離子電池作為傳統(tǒng)鋰離子系統(tǒng)的可行替代品目前正受到極大的關(guān)注。

近日，意大利石墨烯實驗室Jusef Hassoun（通訊作者）等人在知名期刊Small Methods上發(fā)表了題為“Degradation of Layered Oxide Cathode in a Sodium Battery: A Detailed Investigation by X-Ray Tomography at the Nanoscale”的研究性論文。

鈉電池中NCAM在100次恒流充放電循環(huán)曲線

通過揭示P3/P2結(jié)構(gòu)層狀Na_0.48Al_0.03Co_0.18Ni_0.18Mn_0.47O₂(NCAM)正極在循環(huán)過程中微觀結(jié)構(gòu)和成分的變化，研究了NCAM在鈉電池中的退化機理。這項工作的目的是根據(jù)極化、電壓特征和容量損失，使性能的逐漸衰減和電化學(xué)響應(yīng)的改變合理化。

正極形貌和結(jié)構(gòu)分析

在定量和定性分析的支持下，X射線計算機斷層掃描在納米尺度上對電極進行了空間重建，顯示了循環(huán)層狀金屬氧化物顆粒中的斷裂和變形，以及沉積在材料上的無機側(cè)面化合物。這些不可逆的形態(tài)修飾反映了由于形成了不同Na⁺插層程度的不同磁疇而導(dǎo)致的正極粒子之間的結(jié)構(gòu)不均勻性。

NCAM正極納米級X射線CT成像

Cycling Rate-Induced Spatially-Resolved Heterogeneities in Commercial Cylindrical Li-Ion Batteries(Small Methods, 2021, DOI:10.1002/smtd.202100596)

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