La掺杂O3型镍锰铜氧化物

宽压高比容量

通过La掺杂稳定层状结构并激活氧氧化还原，在宽电压窗口内实现高比容量。

Jie, Feng · 刘大鹏 · Sun, Jin · 尤汀汀 · 蒋滢 · 张玉

Angewandte Chemie - International Edition 2024

具体参数

比容量

{'zh': '243.3', 'en': '243.3'} mAh g-1

体积膨胀率

{'zh': '1.8', 'en': '1.8'} %

体积膨胀率

{'zh': '3.1', 'en': '3.1'} %

技术优势

结构更稳定

La3+掺杂在充放电过程中维持O3相结构，通过钉扎效应阻止层间滑移和不可逆相变，体积膨胀仅为1.8%和3.1%。

容量大幅提升

通过激活氧的氧化还原反应，在2.0–4.5 V宽电压范围内实现243.3 mAh g-1的高比容量，远超未掺杂材料。

激活氧变价

DFT计算表明O 2p轨道与过渡金属t2g轨道重叠，形成Na-O-La键，促进氧的氧化还原动力学，提供额外容量。

应用场景

• 钠离子电池：高容量低膨胀正极，适合长寿命钠电芯。
• 电化学储能：宽电压高能量密度，改善储能系统效率。
• 锂电池：借鉴氧变价策略，提升富锂正极稳定性。
• 固态电池：低膨胀减少界面应力，利于固态电解质匹配。