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ナトリウム･イオン電池用の高速充電高電圧層状正極

Fast-Charge High-Voltage layered Cathodes for Sodium-Ion Batteries

By Oidi Wang, Dong Zhou, Chenglong Zhao, Jianlin Wang, Hao Guo,

Liguang Wang Zhenpeng Yao, Deniz Wong, Götz Schuck, Xuedong Bai,

Jun Lu & Marnix Wangemaker

Nature Sustainability 2024;7:338-347   2024.02.15         

要約

　ナトリウム･イオン電池は、リチウムと比較してナトリウムの存在量が多いため、送電網規模のエネルギー貯蔵として大きな注目を集めているだけでなく、本質的にナトリウム･イオンの移動度が高いため、急速充電の可能性も示している。しかし、ナトリウム･イオン酸化物材料の複雑な構造化学を考慮すると、これらの利点の組み合わせを達成することは依然として驚異的な課題である。ここでは、O3-型ナトリウム･イオン層状負極が高出力密度、高エネルギー密度(電極レベルで260 Wh/kg)、そして長サイクル寿命(フルセルで700サイクルにわたって80％の容量保持)を達成する可能性があることを示めす。この設計には、ナトリウム･イオンの拡散性を促進し、高充電状態での有害な遷移金属の移動と相転移に対処するために機能する、特徴的なP3構造モチーフをO3型フレームワークに導入することが含まれる。この研究は、ナトリウム･イオン層状酸化物電極の合理的な設計の原理を提供し、酸化物正極材料の組成、構造、特性の関係の理解を進める。

以下本文は省略。