P2型层状氧化物正极的人工界面层构筑及储钠性能

作     者：刘杰 石雪茹 魏树兵 曹鑫鑫 LIU Jie;SHI Xueru;WEI Shubing;CAO Xinxin

作者机构：中南大学材料科学与工程学院湖南长沙410083 

出 版 物：《无机盐工业》 (Inorganic Chemicals Industry)

年 卷 期：2024年第56卷第3期

页      面：39-44页

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52002407,51932011) 湖南省科技创新计划项目(2022RC1078) 

主　　题：正极电解液界面 循环稳定性 层状氧化物 钠离子电池 

摘      要：P2型Na_(2/3)Ni_(1/3)Mn_(2/3)O_(2)(P2-NNMO)工作电压高、安全性好、成本低,是有潜力的钠离子电池正极材料。针对P2-NNMO正极钠不足和P2-NNMO正极与电解液的界面问题,通过化学预钠化法(P2-NNMO正极和联苯钠的自发反应),构造了一种富含无机物的人工界面层,可使外源性的钠嵌入氧化物正极层间。结果表明:预钠化形成的人工界面层含有的NaF,可有效缓解正极材料被有机溶剂侵蚀及过渡金属的溶出;同时人工界面层也改善了钠离子的扩散动力学。改性后的正极(P2-NNMO@CEI)在电压为2~4 V、电流密度为20 mA/g的条件下,放电比容量为95.1 mA·h/g、首次库伦效率为88.5%;在50 mA/g下循环280次后容量保持率为84.2%。该研究为层状氧化物正极表面改性提供了一种有效方法,也为电极材料的界面设计提供了新的思路和方向。