; (बी) 0.1 सेल्सियस पर चक्रीय प्रदर्शन और 2.0 सी दर (ए) 0.1 सेल्सियस और 2.0 सी दर पर विशिष्ट आरोप-मुक्ति की अवस्था: 1.P3-Na0.6O2 ऑक्साइड विद्युत गुण स्तरित।
प्रारंभिक अवस्था और प्रभार से राज्य और xpdf तुलनात्मक विश्लेषण nPDF अंजीर 2.P3-Na0.6'Li0.2Mn0.8'O2
3 चित्र प्रभारी राज्य न्यूट्रॉन विवर्तन विश्लेषण की संरचना शोधन परिणामों के आधार पर
एंबेडेड संक्रमण धातु स्तरित आक्साइड (AMO2, एक = ली + या Na +, एम = संक्रमण धातु) एक लिथियम आयन / सोडियम आयन बैटरी सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री के लिए महत्वपूर्ण है। परंपरागत रूप से, संक्रमण धातु प्रतिक्रिया को कम करने के ऑक्सीकरण आयन de-एम्बेडिंग प्रदान करता है प्रभारी मुआवजा दौरान सामग्री, ताकि सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री की क्षमता एक स्तरित ऑक्साइड सामग्री, संक्रमण धातु रेडॉक्स क्षमता तक सीमित है। हालांकि, एक लिथियम आयन बैटरी सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री लिथियम अमीर स्तरित ऑक्साइड के रूप में इस पारंपरिक अवधारणा (ओ 3 संरचना ली 'LixM1-x'O2) खोजों को चुनौती दी। अति उच्च प्रतिवर्ती विशिष्ट क्षमता के साथ लिथियम अमीर सामग्री (300mAh / छ), लेकिन स्रोत क्षमता न केवल मूल संक्रमण धातु आक्साइड और स्पष्टीकरण है। अधिक से अधिक शोध से पता चलता है कि अमीर लिथियम जाली ऑक्सीजन लामिना सामग्री इलेक्ट्रॉनिक लाभ और हानि की प्रक्रिया में शामिल, अतिरिक्त क्षमता प्रदान करते हैं। वास्तव में, न केवल लिथियम युक्त सामग्री, स्तरित ऑक्साइड सामग्री के एक नंबर ऑक्सीजन विद्युत अतिरिक्त क्षमता में शामिल प्रक्रियाओं के प्रभारी मुआवजा प्रदान करने के लिए लागू किया जा सकता। लेकिन जाली ऑक्सीजन प्रभारी मुआवजा भाग लेने के लिए कैसे प्राप्त करने के लिए कैसे एक प्रतिवर्ती मोनोवैलेन्ट ऑक्सीजन गर्म क्षेत्र में विवाद रहा है, और क्रिस्टल संरचना और ऑक्सीजन आयन संयोजक परिवर्तन की प्रक्रिया जो समझाया गया है के बीच संबंधों को स्पष्ट करने के लिए हो जाता है कुंजी प्रतिक्रिया तंत्र।
भौतिकी संस्थान, चीनी अकादमी ऑफ साइंसेज / डॉक्टरेट छात्रों और की संघनित पदार्थ भौतिक विज्ञान साफ की (चिप्स) कुंजी प्रयोगशाला ऊर्जा E01 समूह के लिए बीजिंग नेशनल लेबोरेटरी अन्य सामग्री दर्शनीय, एसोसिएट प्रोफेसर यू क्सी विनम्र शोधकर्ता हू Yongsheng, आदि, और ओक रिज नेशनल लेबोरेटरी के मार्गदर्शन में डॉ लियू जुए, डॉ अमेरिका Brookhaven राष्ट्रीय प्रयोगशाला शोधकर्ता Huen युआन और यांग Xiaoqing, लॉरेंस बर्कले राष्ट्रीय प्रयोगशाला शोधकर्ता यांग Wanli, रैखिक त्वरक केंद्र, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के शोधकर्ता लियू यी जिन और अन्य सहयोग, न्यूट्रॉन बिखरने, सिंक्रोटॉन विकिरण प्रौद्योगिकी और अन्य उन्नत लक्षण वर्णन तरीकों से , सोडियम जलाशय (fig। 1) पी 3-Na0.6'Li0.2Mn0.8'O2 सोडियम आयन बैटरी सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री और केवल ऑक्सीजन आयनों की भागीदारी के साथ अत्यधिक प्रतिवर्ती रेडोक्स प्रतिक्रिया सामग्री को स्पष्ट करने के तंत्र का विस्तृत अध्ययन प्रतिवर्ती ऑक्सीजन से गुजरना मूल्य परिवर्तन की संरचनात्मक कारणों। Na स्तरित ऑक्साइड कैथोड में अध्ययन संरचना से प्रेरित प्रतिवर्ती Anionic रिडॉक्स गतिविधि के परिणाम, एक जौल में प्रकाशित।
प्रयोगात्मक तकनीक (न्यूट्रॉन जोड़ी वितरण समारोह, nPDF) से पहले और ऑक्सीजन और संबंधित के साथ विद्युत प्रतिक्रिया के बाद क्रिस्टल संरचना में शामिल न्यूट्रॉन अनुसंधान दल के माध्यम से पी 3 ऑक्सीजन कैथोड ऑक्साइड सामग्री का एक्स-रे और न्यूट्रॉन विवर्तन पढ़ाई के साथ संयुक्त का वितरण समारोह कम दूरी के संरचनात्मक परिवर्तन, एक संरचनात्मक परिवर्तन थोक सामग्री द्वारा पुष्टि की गई पहली बार है द्विसंयोजक ऑक्सीजन प्रतिवर्ती इन्वर्टर को जन्म दे सकता है। क्रिस्टल संरचना परिवर्तन जुड़े ऑक्सीजन प्रभारी मुआवजा अध्ययन करने के लिए प्रयोग विधि, चित्रा 2. न्यूट्रॉन पाउडर विवर्तन में दिखाया गया है परिणाम परिष्करण परिणाम (fig। 3) इंगित करता है कि सामग्री की संरचना अभी भी, पी चरण परतदार संरचना के बाद चार्ज हो रही है लेकिन खड़ी परतों की गलत बड़ी संख्या के साथ ऑक्सीजन प्राप्त अभी भी 1 कब्जे में है खत्म करने के बाद।, के बाद लगभग साबित कर दिया चार्ज जाली ऑक्सीजन उपरोक्त विश्लेषण करके पाया की हानि के बिना, कीमत की सामग्री सुविधाओं की क्रिस्टल संरचना को बदलने के अपने व्यवहार प्रतिवर्ती ऑक्सीजन प्रमुख विनियामक भूमिका :. पी संरचना interlayer दूरी (ओ 3 विपरीत चरण) हो रही है, परिवर्तन OO बंधन लंबाई बर्दाश्त कर सकते हैं है जाली विरूपण की वजह से; स्तरित प्रभावी के interlayer दूरी कटियन चार्ज करने की प्रक्रिया को बाधित करने, जबकि (क्षार धातु परतों लिथियम अमीर spinel संरचना सामग्री के प्रवास को होता है ) बदलें, स्तरित संरचना की स्थिरता, ताकि ऑक्सीजन आयनों के ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रिया reversibly।
सामग्री संरचनाओं के दृष्टिकोण से अध्ययन तंत्र ऑक्सीजन आयनों लागू किया जा सकता स्पष्ट प्रतिवर्ती रेडोक्स प्रतिक्रिया, उच्च वोल्टेज पर एक स्थिर प्रतिवर्ती ऑक्सीजन मूल्य परिवर्तन व्यवहार के डिजाइन के लिए, उच्च क्षमता लिथियम / सोडियम आयन सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री एक नया तरीका प्रदान करते हैं, यह भी वर्ग के लिए अनुसंधान ने अनुसंधान आयाम को व्यापक बनाने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण के रूप में एक न्यूट्रॉन जोड़ी वितरण समारोह (एनपीडीएफ) पेश किया।
अनुसंधान कार्य राष्ट्रीय कुंजी बुनियादी अनुसंधान और विकास कार्यक्रम (973 कार्यक्रम) द्वारा समर्थित है, राष्ट्रीय बकाया युवा विज्ञान फाउंडेशन, रचनात्मक अनुसंधान समूह के लिए राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान कोष और चीनी अकादमी ऑफ साइंसेज के सौ प्रतिभाओं की तरह समर्थन करने के लिए।
