科學家揭示了穩定，高性能和長鈉離子電池的關鍵

鈉電池（NA） – 最近已成為鋰（Li）-ON的經濟有效且可持續的替代品。與鋰離子電池相比，NA是地球上最常見的第六個元素，提供了較低的材料和更大的可訪問性。

陰極材料的設計在確定電池的壽命和穩定性方面起著關鍵作用。錳鈉的多層氧化物（Namno₂）研究人員在Na-ion電池中用作陰極材料的關注越來越多。

許多₂ 以兩種結晶形式存在：α -namo₂ 和β-nam₂α相場配備了單斜層結構，其中平坦的MNO₂ 由MNO扭曲的邊緣交換的層₆ octhedrals，與它們之間的相互作用折疊。

β -Namno₂另一方面，邊緣交換的瓦楞紙或鋸齒形層的功能扭曲了mno₆ octhedrals，它們之間也有Na離子。合成β -Namno₂ 通常需要更高的溫度，通常會導致NA的稀缺階段。

預防NA缺陷階段的嘗試會產生非平衡的β-強調，證明了幾種缺陷。其中最明顯的是通過滑動BC的晶體學平面形成的斷層，產生類似於α相的堆疊序列。

由sf持有的β-amno製成的電極₂ 在充電/放電週期中，限制了其實際應用。此外，SFS使對材料固體化學的理解變得複雜。

在一項新研究中，由日本東京科學大學應用化學學院（TUS）的應用化學學院領導的研究小組研究了銅摻雜如何在β -Namo中穩定SF₂場地

“在先前的研究中，我們發現，在Cu金屬合金的法警中，是唯一可以成功穩定β-DEW的合金法警₂– 解釋C.

“在這項研究中，我們系統地研究了Cu摻雜如何抑制SF並改善β-AMNO的電化學特性₂ Na-ion電池中的電極。

該團隊還包括薩托（Sayuhay Sato）先生，尤蘇卡（Yusuka）先生，以及來自TUS科學技術研究所的Shinichi Kumakura博士。他們的結論發表在互聯網上 高級材料場地

團隊合成了一系列非常結晶的Cuβ-Namno₂ 樣本（名稱₁受益_x關於₂）用不同量的CU，指定為NMCO -00，-05，-10，-12和-15，對應於0％至15％的Cu合金水平。

NMCO-100樣品作為冷漠標準。得益於X射線衍射（XRD）的研究，該小組發現，在合金的CU中，NMCO-05在4.4％時表現出最高的SF濃度，而在NMCO-12中，SF的濃度僅為0.3％，表明SF明顯抑制SF隨著摻雜Cu的增加而抑制。

對Na半核糖中NMCO樣品製成的電極的電化學評估顯示，樣品合金CU的能力的保留率顯著提高。儘管不完整的樣本在30個週期內顯示出迅速的能力喪失，但NMCO-12和-15 NMCO-12和-15樣品表現出了循環的出色穩定性，而NMCO-12則顯示出150個週期的功率損失。

這些結果表明多層namno的β-效果₂ 從本質上講，當SF消除時，它是穩定的。

重要的是要注意，沒有SF的結構使研究人員可以研究這些材料中NA插入和提取過程中發生的複雜相變。

研究人員結合了原位和原位x -ray x -ray x -ray級和密度功能理論的計算，研究人員提出了一種新的結構模型，包括瓦楞MNO的根本滑動₂ 層。

顯然，這種滑動是β期獨有的，先前由SF的存在遮蔽，該SF在理解NAMNOβ-相的特徵結構變化方面有顯著的進步₂ 在電極反應期間。

Komaba教授說：“我們的結果證實，錳氧化物是開發非常耐用的Naion電池的一種有希望且穩定的解決方案。”

“由於錳和NA的成本相對較低，這項研究將為包括智能手機和電動汽車在內的各種應用程序提供更實惠的能源創造解決方案，這最終將帶來更可持續的未來。”

這項研究還表明，使用CU合金的SF穩定可以解決供應鏈的脆弱性，供應鏈通常會遇到鋰等金屬。此外，該研究對存儲網，電動汽車和消費電子產品有潛在的後果。

該研究提供了有關開發更穩定和耐用的Na-ion電池的寶貴信息，這導致了更廣泛的可再生能源實施，這與聯合國可持續發展的目的相對應，7：負擔得起和純淨的能源。