Sb Doped O3 Type Na0.9Ni0.5Mn0.3Ti0.2O2 Καθοδικό υλικό για μπαταρία Na-ion

KONG Guoqiang, LENG Mingzhe, ZHOU Zhanrong, XIA Chi, SHEN Xiaofang. Sb Doped O3 Type Na0.9Ni0.5Mn0.3Ti0.2O2 Καθοδικό υλικό για μπαταρία Na-ion[J]. Journal of Inorganic Materials, 2023, 38(6): 656-662.

Αφηρημένη

Η σταθερότητα του κύκλου και η ειδική χωρητικότητα των υλικών καθόδου για μπαταρίες ιόντων νατρίου διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην επίτευξη της ευρείας εφαρμογής τους. Με βάση τη στρατηγική εισαγωγής συγκεκριμένων ετεροστοιχείων για τη βελτιστοποίηση της δομικής σταθερότητας και της ειδικής χωρητικότητας των καθοδικών υλικών, O{{0}}Na0.9Ni0.5-xMn. 0.3Ti0.2SbxO2 (NMTSbx, x{{10}}, 0.02, {{2{0 }}.04, 0.06) παρασκευάστηκε με μια απλή μέθοδο αντίδρασης στερεάς κατάστασης και επιδράσεις της ποσότητας ντόπινγκ Sb στις ιδιότητες αποθήκευσης νατρίου του Na{{46 }}.9Ni0.5Mn{{50}}.3Ti0.2O2 υλικά καθόδου διερευνήθηκαν. Τα αποτελέσματα χαρακτηρισμού δείχνουν ότι η ηλεκτροστατική δύναμη απώθησης μεταξύ των ατόμων οξυγόνου στο στρώμα μετάλλου μεταπτώσεως μειώνεται μετά το ντόπινγκ Sb, ενώ η απόσταση του πλέγματος διευρύνεται, γεγονός που ευνοεί την αποσυμπίεση του Na συν. Εν τω μεταξύ, η ισχυρή μετεγκατάσταση ηλεκτρονίων που προκαλείται από το ντόπινγκ Sb μειώνει την ενέργεια ολόκληρου του συστήματος, οδηγώντας σε μια σταθερή δομή, πιο ευνοϊκή για την κυκλική φόρτιση και εκφόρτιση. Η ηλεκτροχημική δοκιμή δείχνει ότι η αρχική ειδική χωρητικότητα εκφόρτισης του μη επιστρωμένου NMTSb0 είναι 122,8 mAh·g−1 στο 1C (240 mA·g−1) και ο ρυθμός διατήρησης χωρητικότητας είναι μόνο 41,5 τοις εκατό μετά από 200 κύκλους. Αλλά η αρχική ειδική χωρητικότητα εκφόρτισης του ντοπαρισμένου NMTSb0.04 είναι 135,2 mAh·g−1 στον 1C και το ποσοστό διατήρησης χωρητικότητας είναι έως και 70 τοις εκατό μετά από 200 κύκλους. Αυτή η μελέτη δείχνει ότι το υλικό καθόδου τύπου Na0.9Ni0.5Mn0.3Ti0.2O2 με ντοπαρισμένο O3 τύπου Na0.9Ni0.5Mn0.3Ti0.2O2 μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αρχική ειδική χωρητικότητα εκφόρτισης και το ρυθμό διατήρησης χωρητικότητας των μπαταριών ιόντων νατρίου. Τα αποτελέσματά μας υποδηλώνουν ότι η στρατηγική ντόπινγκ Sb μπορεί να είναι μια χρήσιμη προσέγγιση για την προετοιμασία μπαταριών ιόντων νατρίου υψηλής σταθερότητας.

Λέξεις-κλειδιά:Sb ντόπινγκ; Τύπος O3; υλικό καθόδου? μέθοδος στερεάς φάσης? ευρεία τάση? Μπαταρία ιόντων νάτριου

Από την εμπορευματοποίηση των μπαταριών ιόντων λιθίου, έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε φορητές ηλεκτρονικές συσκευές, ηλεκτρικά οχήματα και αποθήκευση ηλεκτροχημικής ενέργειας κ.λπ. Ωστόσο, οι περιορισμένοι πόροι και η άνιση κατανομή του λιθίου είναι ένας σημαντικός παράγοντας που περιορίζει την ανάπτυξη των μπαταριών ιόντων λιθίου . Ταυτόχρονα, τα αποθέματα νατρίου είναι άφθονα και ευρέως κατανεμημένα, και το πιο σημαντικό, λόγω της ομοιότητας των χημικών ιδιοτήτων του λιθίου και του νατρίου, η αρχή λειτουργίας των μπαταριών ιόντων νατρίου είναι παρόμοια με αυτή των μπαταριών ιόντων λιθίου. Ως εκ τούτου, η εφαρμογή μπαταριών ιόντων νατρίου στον τομέα της αποθήκευσης ενέργειας μεγάλης κλίμακας έχει λάβει μεγάλη προσοχή.

Τα υλικά καθόδου για μπαταρίες ιόντων νατρίου περιλαμβάνουν κυρίως οξείδια μετάλλων μεταπτώσεως, πολυανιονικές ενώσεις και ανάλογα μπλε της Πρωσίας. Μεταξύ αυτών, το πολυστρωματικό οξείδιο NaxTMO2 (TM αναφέρεται σε μέταλλο μετάπτωσης, 0

Μεταξύ των διαφόρων υλικών NaxTMO2 τύπου O{{0}}που έχουν αναφερθεί, το NaxTMO2 που περιέχει Ni και Mn έχει προσελκύσει μεγάλη προσοχή λόγω των άφθονων πόρων Ni/Mn και της υψηλής χωρητικότητας αποθήκευσης. Για παράδειγμα, το O3-τύπου NaNi0.5Mn0.5O2 έχει υψηλή αναστρέψιμη χωρητικότητα (133mAh g−1). Καλή απόδοση ρυθμού (30C, 40mAh g−1) και μεγάλη διάρκεια ζωής (70 τοις εκατό ειδική διατήρηση χωρητικότητας μετά από 500 κύκλους στους 3,75 C). Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένα προβλήματα που περιορίζουν την περαιτέρω ανάπτυξή του, όπως η μη ικανοποιητική απόδοση ρυθμού, η σύνθετη μετάβαση φάσης κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση και η ταχεία αποσύνθεση χωρητικότητας ειδικά σε υψηλές τάσεις 4,1–4,5 V. Πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι η μερική ντόπινγκ άλλων στοιχείων μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την αναστρεψιμότητα της μετάβασης φάσης. Για παράδειγμα, το Ti-doped Na{0.9Ni0.4Mn0.4Ti0.2O2 έχει πιο αναστρέψιμη μετάβαση φάσης O3-P3 μεταξύ 2,5 και 4,2 V, υψηλότερη ειδική χωρητικότητα (197 mAh g{{39} }), και πιο σταθερή απόδοση κύκλου. Το NaFe0.2Mn0.4Ni0.4O2 με πρόσμιξη Fe έχει υψηλή αναστρέψιμη χωρητικότητα (165 mAh g-1) και σταθερή μετάβαση φάσης (87 τοις εκατό διατήρηση χωρητικότητας μετά από 200 κύκλους) στο εύρος των 4.0-4 .3 V.

Επιπλέον, το Sb5 plus ντόπινγκ μπορεί επίσης να βελτιώσει τη σταθερότητα του κύκλου και την τάση λειτουργίας των υλικών καθόδου. Προκειμένου να αποκτήσετε μια πιο σταθερή δομή υλικού και ανώτερη απόδοση ρυθμού σε ένα ευρύτερο εύρος τάσης για οξείδια με στρώματα τύπου Ο3-. Σε αυτή τη μελέτη, το Sb5 plus αντικαταστάθηκε εν μέρει από Ni2 plus σε Na0.9Ni0.5Mn0.3Ti0.2O2 (NMT) από ένα απλό στερεό- μέθοδος κατάστασης για τη μελέτη της επίδρασης του ντόπινγκ Sb στην ηλεκτροχημική απόδοση των στρωματοποιημένων οξειδίων και την αλλαγή της αναστρεψιμότητας της μετάβασης φάσης O3-P3 σε ένα ευρύ φάσμα τάσης.

1 Πειραματική μέθοδος

1.1 Προετοιμασία υλικού

Na{{0}}.9Ni0.5-xMn0.3Ti{{10}}.2SbxO2 (NMTSbx, x{{9 }}, 0.02, 0,04, 0,06) υλικά παρασκευάστηκαν με τη μέθοδο στερεάς φάσης. Τα συγκεκριμένα βήματα είναι τα εξής: αναμίξτε Na2CO3, NiO, Sb2O5, MnO2 και TiO2 στην αντίστοιχη στοιχειομετρική αναλογία και προσθέστε ένα επιπλέον 5 τοις εκατό μοριακό κλάσμα Na2CO3 λαμβάνοντας υπόψη την πτητότητα του Na σε υψηλή θερμοκρασία. Τρίψτε το ομοιόμορφα με γουδί αχάτη και χρησιμοποιήστε μια μηχανή ταμπλετών για να φτιάξετε έναν λεπτό δίσκο ϕ16 mm. Θερμική επεξεργασία στους 950 βαθμούς σε ατμόσφαιρα αέρα δύο φορές, κάθε φορά για 12 ώρες. Η ίδια διαδικασία χρησιμοποιήθηκε για την παρασκευή NMTSb0 χωρίς πρώτη ύλη Sb2O5 και όλα τα δείγματα αποθηκεύτηκαν σε ντουλαπάκι για μελλοντική χρήση.

1.2 Συναρμολόγηση μπαταρίας

Το ενεργό υλικό NMTSbx, μαύρο ακετυλένιο και φθοριούχο πολυβινυλιδένιο (PVDF) ζυγίστηκαν σε αναλογία μάζας 7:2:1 και προστέθηκε κατάλληλη ποσότητα Ν-μεθυλοπυρρολιδόνης (ΝΜΡ) για άλεση για να ληφθεί ομοιόμορφα αναμεμειγμένος πολτός. Ο πολτός επικαλύφθηκε στην επιφάνεια του φύλλου αλουμινίου και η επιφανειακή φόρτωση του ενεργού υλικού στο ηλεκτρόδιο ήταν περίπου 2,5 mg cm-2. Στεγνώστε με κενό στους 80 βαθμούς για 12 ώρες και στη συνέχεια κόψτε σε μικρούς δίσκους φ12 mm με ένα μικροτόμο ως θετικό ηλεκτρόδιο. Οι κυψέλες κουμπιού CR2032 συναρμολογήθηκαν σε ένα ντουλαπάκι γεμάτο με αέριο Ar (τα κλάσματα όγκου νερού και οξυγόνου ήταν και τα δύο χαμηλότερα από 1×10-6). Μεταξύ αυτών, το αντίθετο ηλεκτρόδιο είναι μεταλλικό φύλλο νατρίου, ο διαχωριστής είναι ίνες γυαλιού και ο ηλεκτρολύτης είναι 1 mol L-1 ανθρακικού διβουτυλίου NaClO4 συν διάλυμα ανθρακικού φθοροαιθυλενίου (αναλογία όγκου 1 : 1).

1.3 Χαρακτηρισμός και δοκιμή υλικού

Το φάσμα περίθλασης ακτίνων Χ (XRD) του δείγματος δοκιμάστηκε χρησιμοποιώντας MiniFlex 600 (Rigaku, Japan, Cu K ) και η κρυσταλλική δομή βελτιώθηκε περαιτέρω από τον Rietveld μέσω του συστήματος δομικής ανάλυσης (GSAS plus EXPGUI ). Η μικροσκοπική μορφολογία και το μέγεθος των σωματιδίων των δειγμάτων παρατηρήθηκαν από το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης JSM-7610F (JEOL, Ιαπωνία) (SEM) και το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης υψηλής ευκρίνειας JEOL JEM-2100F (HRTEM). Η φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίου ακτίνων Χ (XPS) της κατάστασης σθένους των στοιχείων δοκιμάστηκε σε φασματόμετρο Escalab250xi χρησιμοποιώντας πηγή αχρωματικών ακτίνων Χ AlK. Η μοριακή αναλογία κάθε στοιχείου στο δείγμα αναλύθηκε με επαγωγικά συζευγμένο φασματόμετρο οπτικής εκπομπής πλάσματος (ICP-AES, iCAP 6300). Οι μετρήσεις φόρτισης και εκφόρτισης πραγματοποιήθηκαν σε θερμοκρασία δωματίου χρησιμοποιώντας ένα σύστημα δοκιμής μπαταρίας Land CT2001A μεταξύ 2,0 και 4,2 V και η φασματοσκοπία ηλεκτροχημικής σύνθετης αντίστασης (EIS) των ηλεκτροδίων μετρήθηκε χρησιμοποιώντας έναν ηλεκτροχημικό σταθμό εργασίας CHI660E (CH Instruments).

2 Αποτελέσματα και συζήτηση

2.1 Δομικά χαρακτηριστικά του NMTSbx

Η στοιχειακή σύνθεση όλων των δειγμάτων προσδιορίστηκε με ICP-AES και τα αποτελέσματα φαίνονται στον Πίνακα S1. Εντός του εύρους του σφάλματος μέτρησης, το πραγματικό περιεχόμενο κάθε μεταλλικού ιόντος είναι βασικά σύμφωνο με τη σύνθεση σχεδιασμού. Στο φάσμα XRD του Σχ. 1(α), όλα τα δείγματα έχουν δομή εξαγωνικού τύπου O3--NaFeO2 (ομάδα διαστήματος R-3m), σύμφωνα με το NaNi0.5Mn{{ 9}}.5O2 (JCPDS 54-0887). Αποδεικνύεται ότι η εισαγωγή του Sb στο πλέγμα NMT δεν αλλάζει την εγγενή δομή του υλικού. Η διαδικασία παρασκευής καθόδων οξειδίου με στρώσεις υψηλής περιεκτικότητας σε νικέλιο με τη μέθοδο στερεάς κατάστασης θα παράγει αναπόφευκτα μια μικρή ποσότητα υπολειμματικών ανενεργών συστατικών NiO και η βιβλιογραφία δείχνει ότι ο αντίκτυπος των ιχνών ποσοτήτων NiO στην απόδοση της μπαταρίας είναι αμελητέα. Στο Σχ. 1(β), οι κορυφές περίθλασης του NMTSb0.02, NMTSb{{20}}.04 και NMTSb{{28} }}.06 μετατοπίστηκε σε μεγάλες γωνίες και διάφορες κορυφές άρχισαν να εμφανίζονται στο NMTSb0.06. Σύμφωνα με την εξίσωση Bragg (nλ=2dsinθ), το μέσο μέγεθος κόκκου της σκόνης αναλύεται ποιοτικά. όπου n είναι η τάξη της περίθλασης, d είναι το μέσο πάχος (nm) των κόκκων του δείγματος κάθετα στην κατεύθυνση του κρυσταλλικού επιπέδου, θ είναι η γωνία περίθλασης που αντιστοιχεί στην ισχυρότερη κορυφή περίθλασης και λ είναι η ακτίνα Χ μήκος κύματος (nm). Τα αποτελέσματα του υπολογισμού του κρυσταλλικού επιπέδου δείχνουν ότι το μέγεθος των κόκκων του δείγματος μειώνεται μετά το ντόπινγκ Sb, το οποίο σχετίζεται με τη διαφορά στην ιοντική ακτίνα του Sb (0,06 nm) και του Ni (0,069 nm). Σύμφωνα με το θεώρημα του Vegard, αυτό σημαίνει επίσης ότι μια αντίδραση στερεού διαλύματος συνέβη κατά τον σχηματισμό του NMTSbx.

Εικ. 1 Έρευνα (α) και μεγέθυνση (β) Μοτίβα XRD του NMTSbx (x=0, 0.02, 0.04, 0.06)

Το σχήμα 2(α, β) δείχνει τα βελτιωμένα μοτίβα XRD Rietveld των NMTSb0 και NMTSb0.04 και οι λεπτομερείς παράμετροι πλέγματος φαίνονται στον Πίνακα S2. Μπορεί να φανεί ότι οι παράμετροι πλέγματος του NMTSb{{1{{0}}.04 (a=b=0.2979{{2{0 }} nm) είναι ελαφρώς μειωμένα σε σύγκριση με το αρχικό NMTSb0 (a=b=0.29812 nm). Αυτό αποδίδεται επίσης στο γεγονός ότι η ιοντική ακτίνα του Sb (0,06 nm) είναι μικρότερη από αυτή του Ni (0,069 nm), κάτι που είναι σύμφωνο με την ανάλυση XRD. Το c (c=1.608391 nm) του NMTSb0.04 αυξήθηκε σε σύγκριση με αυτό του NMTSb0 (c=1.600487 nm). Ο κύριος λόγος είναι ότι η παράμετρος πλέγματος a/b είναι ευαίσθητη στη μεταβολή του μήκους του δεσμού (Ni/Mn/Ti/Sb)-O του βασικού επιπέδου δομής με στρώματα και η ενσωμάτωση του Sb συντομεύει το μήκος του δεσμού. Αυτό προκαλεί την ηλεκτροστατική απώθηση μεταξύ των ατόμων οξυγόνου στο στρώμα συνεχούς μετάπτωσης μετάλλου (Ni/Mn/Ti/Sb) να γίνει μεγαλύτερη, οδηγώντας σε αύξηση του c. Επιπλέον, μετά τον υπολογισμό, το c/a των NMTSb0 και NMTSb0.04 δεν άλλαξε πολύ, ήταν 5,36 και 5,39 αντίστοιχα, και τα δύο ήταν μεγαλύτερα από 4,99, υποδεικνύοντας ότι τα ντοπαρισμένα δείγματα διατήρησαν μια καλή δομή στρώσεων.

Εικ. 2 Σχέδια XRD βελτίωσης Rietveld των NMTSb0 (a) και NMTSb0.04(b)

Το σχήμα 3 δείχνει τις εικόνες SEM των NMTSb0 και NMTSb0.04. Και τα δύο προϊόντα αποτελούνται από μεγάλο αριθμό λεπτών δίσκων μικρο-νανοκλίμακας με ομοιόμορφο πάχος και καθαρές άκρες. Ειδικά μετά το ντόπινγκ Sb, η επιφάνεια των νιφάδων είναι πιο λεία και δεν λείπει η εξαγωνική δομή νιφάδων με αιχμηρές άκρες και γωνίες. Η στοιχειακή ανάλυση EDS επιλεγμένης περιοχής του NMTSb0.04 δείχνει ότι τα στοιχεία Na, O, Ni, Ti, Mn και Sb είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα στο δείγμα, γεγονός που αποδεικνύει επίσης ότι τα στοιχεία Sb έχουν προστεθεί επιτυχώς στο εγγενές δομή του NMTSb0.

Εικ. 3 Εικόνες SEM και αντιστοιχίσεις EDS των NMTSb0 (a, b) και NMTSb0.04 (c, d)

Οι μικροδομές των NMTSb{{0}} και NMTSb0.04 παρατηρήθηκαν περαιτέρω από το HRTEM και τα αποτελέσματα φαίνονται στο Σχήμα S1. Στο Σχήμα S1(a, c), τα σωματίδια πριν και μετά το ντόπινγκ Sb συνδέονται ή υπερτίθενται και μακροσκοπικά εμφανίζονται ως μια δομή σαν φύλλο ή περίπου κυκλική ή πολυγωνική. Οι εικόνες HRTEM του Σχήματος S1(b, d) δείχνουν τα κρόσσια πλέγματος του υλικού και τις αποστάσεις πλέγματος των NMTSb{{10}} και NMTSb0.04 είναι. 0.238 και 0.237 nm, αντίστοιχα. Και τα δύο αντιστοιχούν στο κρυσταλλικό επίπεδο (101) και η επίδραση του ντόπινγκ Sb στην απόσταση του πλέγματος είναι συνεπής με τα αποτελέσματα της ανάλυσης XRD. Τα ένθετα του Σχήματος S1(b, d) είναι οι κηλίδες της επιλεγμένης περιοχής μοτίβου περίθλασης ηλεκτρονίων (SEAD) των NMTSb0 και NMTSb0.04, που αποδεικνύει ότι τα ληφθέντα NMTSb0 και NMTSb0.04 έχουν καλή κρυσταλλικότητα.

Η φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίων ακτίνων Χ (XPS) του Σχήματος S2 δείχνει τα αποτελέσματα της κατάστασης οξείδωσης των στοιχείων Mn, Ni, Ti και Sb σε NMTSb0 και NMTSb0.04. Στο Σχήμα S2(a), οι δύο κύριες κορυφές του NMTSb0 στα 877 και 850 eV αντιστοιχούν σε Ni2p1/2 και Ni2p3/2, αντίστοιχα, και αμφότερες ανήκουν στο Ni2 plus στο δείγμα. Η αιχμή δεσμευτικής ενέργειας στα 858,2 eV είναι μια κοινή δορυφορική κορυφή στο στοιχείο Ni. Το Ni2p1/2 του NMTSb0.04 χωρίζεται σε δύο κορυφές, υποδεικνύοντας ότι η εισαγωγή του Sb στο πλέγμα NMTSb0 μπορεί να μειώσει τον αριθμό των εξωτερικών ηλεκτρονίων γύρω από το Ni, με αποτέλεσμα ένα ισχυρό φαινόμενο μετεγκατάστασης ηλεκτρονίων. Τα μέταλλα μεταπτώσεως έχουν πιο αποτοπισμένα d τροχιακά, τα οποία μπορούν να ενισχύσουν την αλληλεπίδραση μετάλλου-μετάλλου των πλευρικών οκτάεδρων MO6 στην πολυεπίπεδη δομή, αναστέλλοντας έτσι την κατάρρευση των οκταέδρων MO6 και ανακουφίζοντας τις πλευρικές αντιδράσεις του πλέγματος οξυγόνου και ηλεκτρολύτη. Κατά τη διαδικασία φόρτισης-εκφόρτισης, η δομή του στρωματοποιημένου υλικού οξειδίου γίνεται πιο σταθερή, υποδεικνύοντας ότι η ισχυρή μετεγκατάσταση ηλεκτρονίων είναι ευεργετική για τη δομική σταθερότητα του NMTSb0.04. Για το στοιχείο Mn, η κορυφή Mn2p3/2 στα 642 eV και η κορυφή Mn2p1/2 στα 652 eV στο Σχήμα S2(b) υποδεικνύουν την παρουσία Mn στην κατάσταση συν 4 σθένους τόσο στο NMTSb0 όσο και στο NMTSb{ {84}}.04. Η κορυφή Mn2p3/2 στα 643eV μπορεί να συνδυαστεί με την κορυφή Mn3 plus. Η οκταεδρική διαμόρφωση του Mn3 plus θα παραμορφωθεί, η οποία προκαλείται από την παραμόρφωση ginger-Taylor. Η διάλυση του στοιχείου Mn θα οδηγήσει σε ταχεία μείωση της χωρητικότητας, ενώ το Ti στο NMTSb0.04 αντικαθιστά μέρος του Mn και η μείωση της περιεκτικότητας σε Mn μπορεί επίσης να σταθεροποιήσει το δομικό πλαίσιο του υλικού, αναστέλλοντας έτσι την ταχεία μείωση της χωρητικότητας της μπαταρίας που προκαλείται από το φαινόμενο τζίντζερ-Τέιλορ. Οι τυπικές κορυφές ενέργειας δέσμευσης των Ti2p1/2 και Ti2p3/2 στα 457,3 και 453,1 eV για το NMTSb0 στο Σχήμα S2(c) αντιστοιχούν στη σταθερή συν 4 κατάσταση σθένους του Ti. Ενώ οι Ti2p1/2 και Ti2p3/2 κορυφώνονται στα 454,1 και 463,9 eV του NMTSb0,04 αντιστοιχούν στο Ti στην κατάσταση σθένους συν 3. Από την άποψη της αντιστάθμισης φορτίου, αυτό οφείλεται κυρίως στην αντίδραση μείωσης του Ti μετά την εισαγωγή του Sb5 συν υψηλού σθένους. Κατά τη διάρκεια της αντίδρασης φόρτισης-εκφόρτισης, το Ti4 plus συνέχισε να υπάρχει σε σταθερή μορφή, η οποία επαληθεύτηκε στην καμπύλη κυκλικής βολταμετρίας (CV) του NMTSb0.04, όπως φαίνεται στο Σχήμα 4. Αυτό δείχνει επίσης ότι η πηγή χωρητικότητας της μπαταρίας δεν έχει τίποτα να κάνει με το ζεύγος Ti4 plus /Ti3 plus οξειδοαναγωγής. Επιπλέον, οι κορυφές ενέργειας δέσμευσης του NMTSb0.04 στα 529–536 eV στο Σχήμα S2(d) επιβεβαιώνουν την παρουσία Sb.

Εικ. 4 Καμπύλες CV από NMTSb0.04 υλικό καθόδου

2.2 Ηλεκτροχημική απόδοση

Το σχήμα 5 δείχνει την ηλεκτροχημική αντίσταση Nyquist διάγραμμα του NMTSbx. Μεταξύ αυτών, το ημικύκλιο στη μέση και την περιοχή υψηλής συχνότητας αντιπροσωπεύει την αντίσταση μεταφοράς φορτίου (Rct) μεταξύ του ηλεκτρολύτη και του ηλεκτροδίου και η λοξή γραμμή στην περιοχή χαμηλής συχνότητας αντιπροσωπεύει την αντίσταση Warburg που προκαλείται από τη διάχυση ιόντων νατρίου. Η τοποθέτηση του ισοδύναμου κυκλώματος δείχνει ότι το Rct των NMTSb0 και NMTSb0.04 είναι 1185,4 και 761 Ω, αντίστοιχα. Καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε ντόπινγκ Sb, μειώνεται επίσης η σύνθετη αντίσταση του δείγματος. Όταν x=0.04, η σύνθετη αντίσταση του δείγματος φτάνει την ελάχιστη τιμή. Η περαιτέρω αύξηση της περιεκτικότητας σε ντόπινγκ Sb οδηγεί σε αύξηση της σύνθετης αντίστασης. Όταν x=0.06, η σύνθετη αντίσταση υπερβαίνει αυτή του δείγματος NMTSb0. Το κατάλληλο περιεχόμενο ντόπινγκ μπορεί να εξασφαλίσει τη βέλτιστη απόσταση μεταξύ των μεταλλικών στιβάδων της στρωματοποιημένης δομής, να εξασφαλίσει ομαλά κανάλια μεταφοράς ηλεκτρονίων, να βοηθήσει στη βελτίωση των δυναμικών χαρακτηριστικών του NMTSb0.04 και ταυτόχρονα να λάβει υπόψη τη σταθερότητα της συνολικής δομής.

Εικ. 5 Φάσματα ηλεκτροχημικής σύνθετης αντίστασης του NMTSbx

Under the condition of current density of 1C (240 mA·g−1) and voltage range of 2.0-4.2 V, the sodium storage performance of the Na-ion battery with NMTSbx as the electrode was tested. As shown in Figure 6(a), the reversible capacities of NMTSbx (x=0, 0.02, 0.04, 0.06) samples are 122.8, 128.0, 135.2 and 103.9 mAh g−1, respectively. The difference in specific capacity is due to different doping content. The strategy of chemical element substitution can suppress the irreversible phase transition and improve the sodium ion transport kinetics. The advantages are summarized as follows: replace highly active elements with electrochemically inactive and structurally stable elements, such as preventing cation mixing by increasing the energy barrier of Ni2+ migration, and reducing the oxygen released during electrochemical cycling by strengthening metal-oxygen bonds. Doping or replacing transition metal sites can significantly inhibit the phase transition, inhibit transition metal ion migration, and improve the chemical and electrochemical stability of desodiumized materials. The specific doping content should be explored according to the type of doping element and the intrinsic structure. . On the one hand, doping with high-valent metal ions can improve the bulk conductivity of the material after the metal ions enter the interior of the lattice. When the mole fraction of doping is greater than 1% (stoichiometric ratio x>{{0}}.01), η ειδική αντίσταση θα μειωθεί γρήγορα, κάτι που θα έχει μεγάλη επίδραση στην αγωγιμότητα. Από την άλλη πλευρά, η πολύ υψηλή ποσότητα ντόπινγκ θα μειώσει αναπόφευκτα την περιεκτικότητα των ζευγαριών οξειδοαναγωγής στο σύστημα και θα επηρεάσει την ενεργειακή πυκνότητα του συστήματος, ενώ η πολύ μικρή ποσότητα ντόπινγκ δεν θα είναι αρκετή για να σταθεροποιήσει τη δομή των στρωμένων υλικών οξειδίου. Σε αυτήν τη μελέτη, το NMTSbx(x=0, 0.02, 0.04, 0.06), το x είναι η στοιχειομετρική αναλογία και η πραγματική περιεκτικότητα σε ντόπινγκ είναι 2 τοις εκατό, 4 τοις εκατό και 6 τοις εκατό κατά μοριακό κλάσμα, αντίστοιχα.

Εικ. 6 Απόδοση μπαταριών Na-ion με NMTSbx ως ηλεκτρόδια

(α) Καμπύλες φόρτισης και εκφόρτισης μπαταριών ιόντων Na- με δείγματα ως ηλεκτρόδια για τον πρώτο κύκλο στον 1C. (β) Κυκλική απόδοση μπαταριών ιόντων Na- με δείγματα ως ηλεκτρόδια στον 1C για 200 κύκλους. (γ, δ) Καμπύλες φόρτισης και εκφόρτισης μπαταριών ιόντων Na- με δείγματα ως ηλεκτρόδια για αρχικούς 3 κύκλους στους 5C. (ε) Κουλομπικές αποδόσεις μπαταριών ιόντων Na- με NMTSbx ως ηλεκτρόδια για 200 κύκλους σε 1C Πολύχρωμες φιγούρες είναι διαθέσιμες στον ιστότοπο

Στο Σχ. 6(α), η καμπύλη φόρτισης-εκφόρτισης του μη διακοσμημένου δείγματος NMTSb0 περιέχει προφανώς πολλαπλά επίπεδα τάσης και βαθμίδες, υποδεικνύοντας ότι μπορεί να συμβούν πολλαπλές μεταβάσεις φάσης από εξαγωνικό σε μονοκλινικό στην πολυεπίπεδη δομή. Ωστόσο, ενώ συμβαίνει η ολίσθηση του ενδιάμεσου στρώματος του στρώματος μετάλλου μετάπτωσης, η συνολική καμπύλη φορτίου-εκφόρτισης είναι σχετικά ομαλή. Οι τρεις πλατφόρμες τάσης πάνω από 3.{5}} V τείνουν να είναι θολές. Για το NMTSb0, η καμπύλη φόρτισης χωρίζεται κυρίως σε δύο μέρη: το τμήμα κλίσης γύρω στα 3.00-3.80 V και το τμήμα μακρύ οροπέδιο πάνω από 3,80 V. . Ωστόσο, όταν εισήχθη το Sb, η αρχική τάση του τμήματος πλατφόρμας αυξήθηκε σε πάνω από 4.00 V. Για την καμπύλη εκφόρτισης, το μακρύ πλάτωμα εμφανίζεται συνήθως στην περιοχή τάσης 2,50–2,75 V. Η εμφάνιση του οροπεδίου τάσης μπορεί να αποδοθεί στον μετασχηματισμό της φάσης O3 στη φάση P3, ενώ το τμήμα κλίσης όταν αυξάνεται η τάση προκαλείται από την αντίδραση στερεού διαλύματος με τη δομή P3. Το σχήμα 6(β) είναι μια σύγκριση της απόδοσης του κύκλου του NMTSbx (x=0, {{30}}.02, 0.0 4, 0.06) ηλεκτρόδια σε πυκνότητα ρεύματος 1C. Αξίζει να σημειωθεί ότι η σταθερότητα ανακύκλωσης του NMTSb0.0Το υλικό 4 καθόδου είναι το καλύτερο και περίπου το 70 τοις εκατό της αναστρέψιμης χωρητικότητας μπορεί να διατηρηθεί μετά από 2{{95} }0 κύκλους. Αντίθετα, η ειδική χωρητικότητα του ηλεκτροδίου NMTSb{{1{{105}}1}} διασπάται πολύ γρήγορα, με αρχική τιμή 122,8 mAh g-1, η οποία πέφτει στα 51 mAh g-1 μετά από 200 κύκλους και παραμένει μόνο το 41,5 τοις εκατό της συγκεκριμένης χωρητικότητας. Στο Σχ. 6(c, d), ακόμη και σε πολύ υψηλό ρυθμό 5C (1200 mA g−1), η ειδική διατήρηση χωρητικότητας του ηλεκτροδίου NMTSb0.04 εξακολουθεί να είναι 92,6 τοις εκατό (125,3 mAh g−1). Η ειδική χωρητικότητα του ηλεκτροδίου NMTSb0 είναι μόνο 106,7 mAh·g−1, η οποία είναι ανώτερη από άλλα αναφερόμενα οξείδια τύπου O{58}}. Η αρχική ειδική χωρητικότητα εκφόρτισης του O3-Na(Ni1/3Mn1/3Fe1/3)0,95Al0,05O2 που παρασκευάστηκε από την ομάδα του Yan με ρυθμό 0,1C είναι 145,4 mAh·g−1. Και μετά από 80 κύκλους με ρυθμό 0,2 C, η αναστρέψιμη ειδική χωρητικότητα είναι 128,4 mAh·g−1. Το O3-NaNi0.5Mn0.5O2 που παρασκευάστηκε από την ερευνητική ομάδα του Guo έχει ειδική χωρητικότητα 80 mAh·g-1 στην περιοχή τάσης 2-4 V με ρυθμό 2C. Το Σχήμα 6(ε) παρουσιάζει την κουλομβική απόδοση της μπαταρίας ιόντων Na- κατά τη διάρκεια συνεχούς κύκλου στους 1C. Μεταξύ αυτών, η κατανομή απόδοσης Κουλόμπ του ηλεκτροδίου NMTSb0.04 είναι σταθερή και τείνει προς μια ευθεία γραμμή, βασικά διατηρείται στο 98 τοις εκατό, γεγονός που υποδεικνύει επίσης ότι η πολυεπίπεδη δομή του είναι πιο σταθερή. Ωστόσο, η κουλομβική απόδοση του ηλεκτροδίου NMTSb0 κυμάνθηκε σημαντικά μετά από 140 κύκλους και υπήρξε ένα μεγάλο άλμα όταν ήταν κοντά στους 200 κύκλους. Η μπαταρία που συναρμολογήθηκε με NMTSb0.04 μετά από 200 κύκλους αποσυναρμολογήθηκε και υποβλήθηκε σε επεξεργασία και δοκιμάστηκε το φάσμα XRD του φύλλου ηλεκτροδίου, τα αποτελέσματα φαίνονται στο Σχήμα S3. Οι κορυφές περίθλασης XRD του πολικού κομματιού NMTSb0.04 δεν μετατοπίστηκαν σημαντικά μετά την ανακύκλωση, υποδεικνύοντας ότι η μη αναστρέψιμη αλλαγή φάσης του υλικού καθόδου NMTSb0.04 κατεστάλη μετά το ντόπινγκ.

3 Συμπέρασμα

Σε αυτήν τη μελέτη, Na{{0}}.9Ni0.5-xMn0.3Ti{{10}}.2SbxO2 (NMTSbx, x=0, 0.02, 0,04, 0,06), ένα πολυστρωματικό υλικό καθόδου οξειδίου για μπαταρίες ιόντων νατρίου, παρασκευάστηκε με μια βολική μέθοδο στερεάς κατάστασης. Τα σωματίδια του αποτελούνται από νιφάδες μικρο-νανοκλίμακας με ομοιόμορφο πάχος και καθαρές άκρες και το μέγεθος των κόκκων μειώνεται αφού το Sb αντικαταστήσει μέρος του Ni. Ταυτόχρονα, το ντόπινγκ του Sb προκαλεί ισχυρή μετεγκατάσταση ηλεκτρονίων, η οποία μειώνει την ενέργεια ολόκληρου του συστήματος και αποκτά μια σταθερή δομή που ευνοεί περισσότερο τους μακροχρόνιους κύκλους φόρτισης-εκφόρτισης. Στην ηλεκτροχημική δοκιμή στην περιοχή των 2.00-4.20 V, το ντόπινγκ του Sb κατέστειλε τη μη αναστρέψιμη μετάβαση φάσης του υλικού της καθόδου και βελτίωσε την πλατφόρμα τάσης λειτουργίας. Όταν φορτίζεται και εκφορτίζεται με ρυθμό 1C, η αρχική ειδική χωρητικότητα εκφόρτισης του NMTSb0.04 είναι 135,2 mAh·g-1 και ο ρυθμός διατήρησης χωρητικότητας μετά από 200 κύκλους είναι 70 τοις εκατό . Η ειδική διατήρηση χωρητικότητας μπορεί να φτάσει το 92,6 τοις εκατό (125,3 mAh·g−1) σε ρυθμό 5C.

βιβλιογραφικές αναφορές

[1] MA A, YIN Z, WANG J,ET AL.

Αλ-ντοπαρισμένο NaNi_1/3Μν_1/3Φε_1/3O₂για υψηλή απόδοση μπαταριών ιόντων νατρίου

Ionics, 2020,26(4):1797.

[2] ZHOU D, ZENG C, XIANG J,ET AL.

Ανασκόπηση σχετικά με τα υλικά καθόδου με στρώσεις με βάση το Mn και το Fe για μπαταρίες ιόντων νατρίου

Ionics, 2022,28(5): 2029.

[3] YAO HR, ZHENG L, XIN S,ET AL.

Σταθερότητα στον αέρα των υλικών καθόδου με στρώματα οξειδίου με βάση το νάτριο

Science China-Chemistry, 2022,65(6):1076.

[4] LIU Z, ZHOU C, LIU J,ET AL.

Ρύθμιση φάσης της καθόδου πολυστρωματικού οξειδίου τύπου P2/O3-για μπαταρίες ιόντων νατρίουμέσωμια απλή διαδρομή συν-ντόπινγκ Li/F

Chemical Engineering Journal, 2022,431: 134273.

[5] LI M, JAFTA CJ, GENG L,ET AL.

Συσχέτιση της οξειδοαναγωγικής δραστηριότητας ανιόντων οξυγόνου με τη σειρά κατιόντων κηρήθρας εντός επιπέδου σε Na_xΝι_yΜν_1-yO₂καθόδους

Προηγμένη Έρευνα για την Ενέργεια και την Αειφορία, 2022,3(7):2200027.

[6] LI J, LI H, HUANG Q,ET AL.

Μελέτη για τον μηχανισμό της επίδρασης του ντόπινγκ στις ιδιότητες των υλικών καθόδου των μπαταριών ιόντων νατρίου

Πρόοδος στη Χημεία, 2022,34(4):857.

[7] CHANG YX, YU L, XING X,ET AL.

Στρατηγική υποκατάστασης ιόντων καθόδων οξειδίου με στρώσεις με βάση το μαγγάνιο για προηγμένες και χαμηλού κόστους μπαταρίες ιόντων νατρίου

Chemical Record, 2022,6: 202200122.

[8] YIN YX, WANG PF, YOU Y,ET AL.

Ο3-τύπος NaNi_0.5Μν_0.5O₂κάθοδος για μπαταρίες ιόντων νατρίου με βελτιωμένη απόδοση ρυθμού και σταθερότητα ανακύκλωσης

Journal of Materials Chemistry A, 2016,4: 17660.

[9] TAN L, WU Q, LIU Z,ET AL.

Υλικό καθόδου οξειδίου με στρώσεις τύπου Ti-υποκατεστημένου O3-με σταθερότητα υψηλής τάσης για μπαταρίες ιόντων νατρίου

Journal of Colloid and Interface Science, 2022,622: 1037.

[10] YUAN DD, WANG YX, CAO YL,ET AL.

Βελτιωμένη ηλεκτροχημική απόδοση NaNi υποκατεστημένου με Fe_0.5Mn_0.5O₂υλικά καθόδου για μπαταρίες ιόντων νατρίου

ACS Applied Materials Interfaces, 2015,16(7):8585.

[11] YUAN XG, GUO YJ, GAN L,ET AL.

Μια καθολική στρατηγική για σταθερές στον αέρα και υψηλής ταχύτητας καθόδους οξειδίου με στρώματα O3 για μπαταρίες ιόντων Na

Advanced Functional Materials, 2022,32(17):2111466.

[12] ZHANG Q, WANG Z, LI X,ET AL.

Μετριασμός της εξασθένησης τάσης και της ευαισθησίας στον αέρα του O3-τύπου NaNi_0.4Μν_0.4Cu_0.1Τι_0.1O₂υλικό καθόδουμέσωΤο ντόπινγκ

Chemical Engineering Journal, 2022,43: 133456.

[13] FIELDEN R, OBROVAC M N.

Διερεύνηση του NaNi_xΜν_1-xO₂(0 Μικρότερο ή ίσο μεxΛιγότερο ή ίσο με 1) σύστημα για υλικά καθόδου μπαταριών Na-ion

Journal of the Electrochemical Society, 2015,162(3):453.

[14] MATHIYALAGAN K, KARUPPIAH K, PONNAIAH A,ET AL.

Σημαντικός ρόλος της υποκατάστασης μαγνησίου στη βελτιωμένη απόδοση του πολυεπίπεδου υλικού καθόδου O3-Na-Mn-Ni-Mg-O για την ανάπτυξη μπαταριών ιόντων νατρίου

International Journal of Energy Research, 2022,46: 10656.

[15] ZHOU C, YANG L, ZHOU C,ET AL.

Η συν-υποκατάσταση ενισχύει την ικανότητα ρυθμού και σταθεροποιεί την κυκλική απόδοση της καθόδου NaNi τύπου O3-_0.45-xΜν_0.25Τι_0.3Σία_xO₂για αποθήκευση ιόντων νατρίου σε υψηλή τάση

ACS Applied Materials & Interfaces, 2019,11(8):7906.

[16] CHENG Z, FAN XY, YU L,ET AL.

Μια ορθολογική διφασική στρατηγική προσαρμογής που επιτρέπει καθόδους με στρώσεις υψηλής απόδοσης για μπαταρίες ιόντων νατρίου

Angewandte Chemie International Edition, 2022,61(19):17728.

[17] WALCZAK K, PLEWA A, GHICA C,ET AL.

NaMn_0.2Φε_0.2Σία_0.2Νι_0.2Τι_0.2O₂Οξείδιο με στρώσεις υψηλής εντροπίας πειραματικά και θεωρητικά στοιχεία υψηλής ηλεκτροχημικής απόδοσης σε μπαταρίες νατρίου

Ενέργεια Αποθήκευση Υλικά, 2022, 47: 10656.

[18] DING Y, DING F, RONG X,ET AL.

Κάθοδος πολυεπίπεδης οξειδίου με πρόσμειξη Mg για μπαταρίες ιόντων Na-

Κινεζική Φυσική Β, 2022,31(6):068201.

[19] HUANG Q, FENG Y, WANG L,ET AL.

Στρατηγική διαμόρφωσης δομής για την καταστολή υψηλής τάσης μετάβασης φάσης P3-O1 του O3-NaMn_(0.5)Νι_(0.5)O₂πολυεπίπεδη κάθοδος

Chemical Engineering Journal, 2022,431: 133454.

[20] WALCZAK K, PLEWA A, GHICA C,et al.

NaMn_0.2Φε_0.2Σία_0.2Νι_0.2Ti_0.2O₂οξείδιο με στρώσεις υψηλής εντροπίας: πειραματικά και θεωρητικά στοιχεία υψηλής ηλεκτροχημικής απόδοσης σε μπαταρίες νατρίου

Energy Storage Materials, 2022,47: 500.

[21] SONG T, CHEN L, GASTOL D,ET AL.

Σταθεροποίηση υψηλής τάσης πολυστρωματικού οξειδίου τύπου Ο3-για μπαταρίες ιόντων νατρίου με ταυτόχρονη διπλή τροποποίηση κασσίτερου

Chemistry of Materials, 2022,34(9):4153.

[22] TANG W, SANVILLE E, HENKELMAN G.

Ένας αλγόριθμος ανάλυσης Bader που βασίζεται σε πλέγμα χωρίς μεροληψία πλέγματος

Journal of Physics Condensed Matter, 2009,21(8):084204.

[23] SANVILLE E, KENNY SD, SMITH R,ET AL.

Βελτιωμένος αλγόριθμος με βάση το πλέγμα για την κατανομή χρέωσης Bader

Journal of Computational Chemistry, 2007,28(5):899.

[24] 韦帅, 胡朝浩, 钟燕, 等.

Sb掺杂LiBiO₃电子结构的第一性原理计算

桂林电子科技大学学报, 2013, 33(4):339.

[25] XU Z, GUO X, WANG JZ,ET AL.

Περιορίζοντας την κατάρρευση του οκταέδρου σε κάθοδο NCM πλούσια σε λίθιο και μαγγάνιο για την καταστολή του μετασχηματισμού της δομής

Advanced Energy Materials, 2022,12: 2201323.

[26] CHEN TR, SHENG T, WU ZG,ET AL.

Cu^{2 συν}dual-doped layer- tunnel hybrid Na_0.6Μν_1-xCu_xO₂ως κάθοδος μπαταρίας ιόντων νατρίου με βελτιωμένη σταθερότητα δομής, ηλεκτροχημική ιδιότητα και σταθερότητα αέρα

ACS Applied Materials & Interfaces, 2018,12(10):10147.

[27] FENG T, LI L, SHI Q,ET AL.

Στοιχεία για την επίδραση της μετεγκατάστασης polaron στην ηλεκτρική μεταφορά στο LiNi_{0.4 συνx}Mn_0.4-xCo_0.2O₂

Physical Chemistry Chemical Physics, 2020,22(4): 2054.

[28] YADAV I, DUTTA S, PANDEY A,ET AL.

Εξέλιξη του TiO_x-SiO_xνανο-σύνθετο κατά την ανόπτηση υπερλεπτών μεμβρανών οξειδίου του τιτανίου σε υπόστρωμα Si

Ceramics International, 2020,46: 19935.

[29] SUN Z, DENG X, CHOI JJ,ET AL.

Παθητικοποίηση επιφάνειας πυριτίου με επεξεργασία λέιζερ Sol-Gel TiO_xλεπτή μεμβράνη

ACS Applied Energy Materials, 2018,1(10):5474.

[30] YU L, XING XX, ZHANG SY,ET AL.

Διαταραχή κατιόντων O3-Na_0.8Νι_0.6Sb_0.4O₂κάθοδος για μπαταρίες ιόντων νατρίου υψηλής τάσης

ACS Applied Materials & Interfaces, 2021,13(28):32948.

[31] KOUTHAMAN M, KANNAN K, ARJUNAN P,ET AL.

Επίπεδο O3-τύπος Na_9/10Cr_1/2Φε_1/2O₂ως νέα κάθοδος για επαναφορτιζόμενη μπαταρία ιόντων νατρίου

Colloids and Surfaces A: Physicochemicl and Engineering Aspects, 2022,633: 127929.

[32] RYU HH, HAN G, YU TY,ET AL.

Βελτιωμένη σταθερότητα ποδηλασίας τύπου O3-Na[Ni_0.5Mn_0.5]O₂καθόδου μέσω προσθήκης Sn για μπαταρίες ιόντων νατρίου

Journal of Physical Chemistry C, 2021,125(12):6593.

[33] MENG X, ZHANG D, ZHAO Z,ET AL.

O3-NaNi_(0.47)Zn_(0.03)Mn_(0.5)O₂υλικό καθόδου για ανθεκτικές μπαταρίες Na-ion

Journal of Alloys and Compounds, 2021,887: 161366.

[34] ANANG DA, BHANGE DS, ALI B,ET AL.

Νέο Ο3-τύπου δομημένου στρώματος Na_0.80[Φε_0.40Σία_0.40Τι_0.20]O₂υλικό καθόδου για επαναφορτιζόμενες μπαταρίες ιόντων νατρίου

Υλικά (Βασιλεία), 2021,14(9):2363.

[35] LAMB J, MANTHIRAM A.

Επιφανειακά τροποποιημένο Na(Ni_0.3Fe_0.4Mn_0.3)O₂καθόδους με βελτιωμένη διάρκεια ζωής και σταθερότητα αέρα για μπαταρίες ιόντων νατρίου

ACS Applied Energy Materials, 2021,4(10):11735.

[36] CHEN C, HUANG W, LI Y,ET AL.

P2/O3 διφασική επίστρωση οξειδίου με βάση Fe/Mn με εξαιρετικά υψηλή χωρητικότητα και μεγάλη δυνατότητα κυκλοποίησης για μπαταρίες ιόντων νατρίου

Nano Energy, 2021,90: 106504.

[37] ZHENG YM, HUANG XB, MENG XM,ET AL.

Χαλκός και ζιρκόνιο με κωδικοποίηση Ο3-τύπου σιδήρου νατρίου και οξείδιο του μαγγανίου ως η κάθοδος υψηλής χωρητικότητας χωρίς κοβάλτιο/νικέλιο και σταθερή στον αέρα για μπαταρίες ιόντων νατρίου

ACS Applied Materials & Interfaces, 2021,13(38):45528.

Συμπληρωματικές πληροφορίες

Εικ. S1 εικόνες HRTEM των NMT (a, b) και NMTSb0.04 (c, d) με ένθετα στο (b, d) που δείχνουν τις αντίστοιχες εικόνες SEAD

Εικ. S2 (α) Ni2p, (β) Mn2p, (γ) Ti2p, και (δ) Φάσματα Sb3d XPS των NMTSb0 και NMTSb0.04

Σχ. S3 μοτίβο XRD του NMTSb0.04 ως καθοδικό υλικό μπαταρίας ιόντων Na- μετά από 200 κύκλους

Πίνακας S1 αποτελέσματα ICP-AES του O3-NMTSbx (x=0, 0.02, 0.04, 0.06) (Στοιχειομετρική αναλογία)

Πίνακας S2 Παράμετροι πλέγματος υλικών με NMTSb0και NMTSb0.04