Elektrokemična aktivnost materiala pozitivne elektrode P{{0}}Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 natrijeve ionske baterije
Avtor:ZHANG Xiaojun1, LI Jiale1,2, QIU Wujie2,3, YANG Miaosen1, LIU Jianjun2,3,4
1. Znanstveno-tehnološki center province Jilin za čisto pretvorbo in visoko cenjeno uporabo biomase, Northeast Electric Power University, Jilin 132012, Kitajska
2. Državni ključni laboratorij za visoko zmogljivo keramiko in superfino mikrostrukturo, Šanghajski inštitut za keramiko, Kitajska akademija znanosti, Šanghaj 200050, Kitajska
3. Center za znanost o materialih in optoelektroniko, Univerza kitajske akademije znanosti, Peking 100049, Kitajska
4. Šola za kemijo in znanost o materialih, Hangzhou Institute for Advanced Study, Univerza Kitajske akademije znanosti, Hangzhou 310024, Kitajska
Povzetek
S prednostmi nizkih stroškov in široke distribucije surovin se natrijeve ionske baterije štejejo za najboljše alternativne materiale za katodne materiale litij-ionskih baterij. V P2-fazi NaMnO2 s plastovito strukturo lahko binarna trdna raztopina prehodne kovinske plasti učinkovito izboljša elektrokemično delovanje materiala elektrode. V tej študiji je bil strukturni model Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 s trdno raztopino Mg ionov izdelan z uporabo Coulombic modela. Izračuni prvih principov so pokazali, da je napetost praznjenja Nax[Mg{{10}}.33Mn0.67]O2 dosegla 3.0 V pri vsebnosti natrijevih ionov manj kot {{20}}.67. Elektronska gostota stanj in analiza populacije nabojev je pokazala, da je trdna raztopina Mg motivirala anionsko elektrokemično aktivnost mrežnega kisika v P2-fazi Nax[Mg0,33Mn0,67]O2, ki je spremenila mehanizem elektrokemične reakcije sistem od kationske in anionske sinergične redoks reakcije do reverzibilne anionske redoks reakcije. Ta transformacija zagotavlja novo metodo za načrtovanje elektrodnih materialov za Na ionske baterije, pa tudi nov pristop za optimizacijo in raziskovanje drugih ionskih baterij.
Ključne besede:natrijeva ionska baterija; elektrokemična aktivnost ; prvo načelo; dopiranje alkalijskih kovin
TOB NEW ENERGY zagotavlja celoten naborbaterijski materiali, baterijski stroj, rešitev linije za proizvodnjo baterijin baterijska tehnologija za proizvodnjo polprevodniških baterij, natrijevih ionskih baterij in litij-ionskih baterij.
V zadnjih letih so ljudje s trženjem novih energetskih industrij, kot sta vetrna energija in sončna energija, postavili višje zahteve za obsežno tehnologijo shranjevanja energije[1,2]. V raziskavah materialov za shranjevanje energije sta elektrokemična aktivnost in strukturna stabilnost elektrodnih materialov eno od središč raziskav [3,4]. Med različnimi trenutno znanimi sistemi za shranjevanje energije so materiali za litij-ionske baterije relativno zreli in se pogosto uporabljajo. Vendar so težave, kot so neenakomerna porazdelitev virov litija in težave pri tehnologiji pridobivanja litija, resno omejile obsežno uporabo litij-ionskih baterij [5, 6, 7]. Natrij, ki je v isti družini kot litij, ima značilnosti obilice surovin, nizke stroške in široko razširjenost. Hkrati imajo natrijeve ionske baterije podobne fizikalne in kemijske lastnosti ter mehanizme elektrokemičnih reakcij kot litij-ionske baterije. Zato so natrijeve ionske baterije eden najbolj obetavnih alternativnih materialov [8,9].
Berthelot et al. [10] so ugotovili, da so v slojevitem oksidu NaTMO2, ki vsebuje eno samo prehodno kovino (TM), natrijevi ioni in prosta mesta urejeni v čisti natrijevi plasti, kar ima za posledico številne napetostne platforme za to vrsto oksida med procesom praznjenja. . Posledica tega je hiter upad specifične kapacitete in znatno zmanjšanje zmogljivosti cikla, zato je učinkovitost pretvorbe energije te vrste oksida nizka. Elementi trdne raztopine so vneseni v plast prehodne kovine, da tvorijo mešano razporeditev binarnih ali celo večelementnih prehodnih kovin. Material elektrode vsebuje veliko število neurejenih nabojev, ki lahko učinkovito zatrejo zgornjo napetostno platformo in izboljšajo učinkovitost pretvorbe energije. Yabuuchi et al [11] so kot surovine uporabili Na2CO3, (MgCO3)4Mg(OH)2·5H2O in MnCO3. Reakcijo v trdnem stanju smo izvajali pri 900 stopinjah 12 ur, da smo dobili binarno neurejeno P2 fazo Na2/3[Mg1/3Mn2/3]O2 elektrodni material s trdno raztopino Mg. Ugotovili so, da je bila pri gostoti toka 10 mA/g začetna specifična kapaciteta pripravljenega katodnega materiala Na2/3[Mg1/3Mn2/3]O2 faze P2 približno 150 mAh/g[11]. Nekoliko nižja od specifične kapacitete Na2/3MnO2 (184 mAh/g). Bruce et al [12] so ugotovili, da čeprav je prišlo do elektrokemične reakcije rešetkastega kisika v fazi P2 Na2/3[Mg1/3Mn2/3]O2, ni bilo opaziti obarjanja kisika. Kaže, da uvedba Mg izboljša reverzibilnost cikla in reverzibilno specifično zmogljivost materiala. Vendar pa je med postopkom polnjenja in praznjenja mehanizem mikroskopske elektrokemične reakcije rešetkastega kisika v tem sistemu še vedno nejasen, prav tako ni jasen mehanizem, s katerim trdna raztopina Mg izboljša stabilnost sistema.
Zato to delo vzame fazo P2 Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 kot predmet raziskave in sprejme metodo izračuna prvega principa teorije funkcij gostote (DFT). Izvedena je bila sistematična študija elektrokemične aktivnosti in strukturne stabilnosti razelektritve katodnega materiala Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 s trdno raztopino Mg ionov. Za razjasnitev mikroskopskega mehanizma elektrodnih materialov v elektrokemičnih reakcijah na mikroravni elektronov in atomov bo zagotovil referenco za razumevanje elektrokemičnih procesov in načrtovanje novih materialov.
1 Metoda izračuna
Izračuni v tem delu temeljijo na paketu VASP [13,14] programske opreme na osnovi ravnih valov teorije funkcij gostote. Uporabljena je metoda aditivnega ravninskega valovanja [15], korelacijski funkcional izmenjave pa je generalizirana gradientna aproksimacija (GGA) v obliki Perdew-Burker-Ernzerhof [13,16]. Hubbardov parameter U je uveden za korekcijo d elektronov Mn, efektivna vrednost U pa je 3,9 eV [17,18]. Mejna energija spodnjega ravninskega vala je 600 eV. Ko je ionska relaksacija končana, so sile na vse atome manjše od 0.1 eV·nm-1. Pri optimizaciji kristalne strukture se uporablja supercelična struktura 3×3×1 (72 atomov), konstanta mreže je 0.874 nm×0.874 nm×1.056 nm, k- mreža točk Brillouinove cone je 3×3× 3[19]. Metoda zamrznjenih fononov je bila uporabljena za izračun spektra nihanja rešetke v programskem paketu Phonopy. Da bi se izognili vplivu periodičnih robnih pogojev, smo za izračun konstant sil in fononskih spektrov faze P2 NaMnO2 in Na[Mg0,33Mn0,67]O2 uporabili supercelično strukturo 3×3×1. Coulombov model točkovnega naboja se uporablja za hiter izračun ionske zasedenosti desodijeve strukture, konfiguracija zasedenosti Na z najnižjo Coulombovo energijo pa je izbrana za natančnejše izračune prvih principov [20]. Razelektritvena napetost materiala elektrode se lahko izrazi kot [20]:
$V=-\frac{G(\text{N}{{\text{a}}_{{{x}_{2}}}}\text{M }{{\text{O}}_{2}})-G(\text{N}{{\text{a}}_{{{x}_ {1}}}}\text{M}{{\text{O}}_{2}})-({{x}_{2}}-{{x}{ {16}}{1}})G(\text{Na})}{({{x}_{2}}-{{x}_{1}}){{ e}^{-}}}$
Kjer je G skupna energija ustreznega sistema, e- pa naboj elementa[21].
2 Rezultati in razprava
2.1 Mikrostrukturne značilnosti in strukturna stabilnost
The space group of the P2 phase NaMnO2 structure is R$\bar{3}m (Fig. 1)[22,23]. The spatial configuration of the Mg solid solution Na0.67[Mg0.33Mn0.67]O2 structure is similar to that of NaMnO2. Mg ions replace 1/3 of the Mn ions in the transition metal layer. The theoretical ion ratio of Mg to Mn is 1:2. Experimental characterization found that at this ratio, Mg ions in the Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 structure only form disordered arrangements with Mn, retaining the order of the Na layer[24]. When the ion ratio Mg:Mn>1:2 bodo Mg, Na in Mn tvorili neurejeno razporeditev kationov. Kot je prikazano na sliki 1(A), je način zlaganja kisika v rešetki ABBA..., Mg in Mn zasedata oktaedrična mesta med plasti kisika AB, Na pa zaseda mesta trikotne prizme med plasti kisika AA in BB [ 25,26]. Kot je prikazano na sliki 1(B), obstaja satjasta razporeditev Mg in Mn v plasti prehodne kovine [27], ki je podobna razporeditvi med Li in Mn v spojinah, bogatih z litijem [28]. Oktaeder [MgO6] je urejen s 6 oktaedri [MnO6], ki si delijo robove [29,30]. V plasti alkalijske kovine strukture Na0.67[Mg0.33Mn0.67]O2 sta dve mrežni mesti za natrijeve ione. Ena je urejena tako, da si zgornja in spodnja plast [MgO6] ali [MnO6] oktaedrov delita robove. Drugi je komplanarno razporejen z zgornjo in spodnjo plastjo [MgO6] ali [MnO6] oktaedrov.
Sl. 1 Shematski diagram P2-Na2/3[Mg1/3Mn2/3]O2
V strukturah z različno vsebnostjo natrijevih ionov na natrijeve ione vpliva Coulombova interakcija med Mn in Mg v sloju prehodne kovine ter ioni Na v sloju alkalijskih kovin, kar kaže na dva različna načina zasedbe. Zato to delo najprej uporablja Coulombov model, da hitro izloči konfiguracijo faze P2 Na0.67[Mg0.33Mn0.67]O2 z najnižjo Coulombovo energijo. Da bi preverili racionalnost, smo izračunali in simulirali XRD vzorce teh pregledanih konfiguracij in jih primerjali z izmerjenimi rezultati[11]. Rezultati so prikazani na sliki 2. Izračunana (016) in (110) sta nekoliko pomaknjena v desno v primerjavi z eksperimentalno karakterizacijo, kar je predvsem posledica obstoja amorfnih in okvarjenih struktur v nekaterih kristalnih ravninah eksperimentalno pripravljenih materialov. . Struktura računalniškega modela je popolna kristalna struktura, zato obstaja določeno odstopanje med širjenjem XRD in največjo intenzivnostjo računalniške simulacije ter eksperimentalnimi rezultati. Poleg tega obstaja razporeditev ionov Na v teh dveh kristalnih ravninah, vstavljanje in odvajanje ionov Na pa je še en možen razlog za premik ustreznih položajev vrhov. Po upoštevanju zgornjih učinkov sta oblika vrha in intenzivnost simuliranega XRD skladni z eksperimentalnimi rezultati, konstruirani model pa lahko reproducira mikrostrukturne informacije v poskusu, kar kaže, da je teoretično pregledana struktura razmeroma točna in zanesljiva [31,32]. ].
Slika 2 Primerjava izračunanih in eksperimentalnih XRD vzorcev Na0.67[Mg0.33Mn0.67]O2
Da bi preučili učinek trdne raztopine Mg na strukturno stabilnost, smo uporabili prve principe v kombinaciji z "metodo zamrznjenih fononov" za izračun spektrov nihanja rešetke P{{0}}NaMnO2 in P{{2} }Na[Mg0.33Mn{{10}}.67]O2. Kot je prikazano na sliki 3, posedovalni val nima namišljene frekvence v celotnem Brillouinovem območju, kar kaže, da ima P2-Na[Mg0.33Mn0.67]O2 dinamično stabilnost. S primerjavo fononskih spektrov obeh materialov je bilo ugotovljeno, da dopiranje Mg ni bistveno spremenilo frekvenčnega območja vibracij in je imelo majhen vpliv na vibracije rešetke. Z Mg dopirana struktura je pokazala tudi dobro dinamično stabilnost. Poleg tega Bruce et al. uspešno pripravil fazo P2 Na[Mg0.33Mn0.67]O2 s trdno raztopino Mg, kar je dodatno pokazalo, da ima material dodatno termodinamično stabilnost. Zato ni težko ugotoviti, da ima P2-Na[Mg0,33Mn0,67]O2 dobro strukturno stabilnost.
Slika 3 Fononske disperzijske krivulje (A) NaMnO2 in (B) Na0.67[Mg0.33Mn0.67]O2
2.2 Analiza elektrokemijskih lastnosti P2 faze Nax[Mg1/3Mn2/3]O2
Da bi preučili učinek dopiranja Mg na elektrokemijske lastnosti materialov, smo izračunali razelektritveno napetost strukture trdne raztopine Mg P{{0}}Nax[Mg0.33Mn{{7} }.67]O2 (slika 4). Koncentracijsko območje Na ionov je določeno eksperimentalno, to je 0.11 Manjše ali enako x Manjše ali enako 0.66[11]. Slika 4(A) prikazuje strukturno spreminja med postopkom praznjenja, njegova ustrezna napetost (slika 4(B)) pa vključuje predvsem tri platforme: 3,4, 2,9 in 2,1 V. Predvidena teoretična kapaciteta je 152 mAh/g, kar je v bistvu skladno z eksperimentalnimi rezultati [11] . Krivulja razelektritvene napetosti, izračunana na podlagi prvih načel, je nekoliko višja od dejanskega izmerjenega rezultata. Glavni razlog je, da izračun prvih principov ne upošteva vpliva eksperimentalnih merilnih pogojev, kot so elektrolit, eksperimentalna merilna temperatura prevodnosti litijevega iona itd. Naše prejšnje raziskave so pokazale [33], da čeprav je izračunana krivulja razelektritvene napetosti višja od eksperimentalno izmerjene krivulje, je splošni trend sprememb skladen. Zato se lahko šteje, da je med celotnim procesom praznjenja napetost Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 skladna z eksperimentalnimi rezultati [12,20]. Ko je x<66%, Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 has a high voltage of about 3.0 V, and there is no obvious additional voltage platform, indicating that the substitution of Mg2+ for Mn3+ has the effect of inhibiting sodium ion rearrangement and structural phase change. Previous charge and discharge studies on NaMnO2 and other systems have found that the orderly arrangement of transition metals is usually accompanied by more voltage platforms.
Slika 4 (A) DFT-izračunane strukturne spremembe in (B) krivulja praznjenja napetosti P2-Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 med praznjenjem
V idealnih okoliščinah sta valenčni stanji Mg in Mn v Na2/3[Mg0.33Mn0.67]O2 +2 oziroma +4 in se ne moreta nadaljevati da se oksidira v višja valenčna stanja. Zato v sistemu ni kationske elektrokemične aktivnosti, proces polnjenja in praznjenja materiala pa je anionska elektrokemična reakcija. V Na0.67MnO2 je začetno valenčno stanje Mn ionov +3.33. Med postopkom polnjenja lahko ioni Mn prenesejo 0.67 elektronov navzven, da dosežejo stabilno valenco +4. V tem času je bil sproščen ves Na+ in kisik iz rešetke ni nikoli sodeloval v elektrokemični reakciji[34]. Zato se postopek polnjenja in praznjenja Na0.67MnO2 kaže kot kationska elektrokemijska reakcija. Številne študije so pokazale, da ima anionska elektrokemična reakcija dobro reverzibilnost, ko je število elektronov, ki jih izgubi rešetkasti kisik, manjše od 0.33 [11-12,28]. Prekomerna oksidacija kisikovih anionov (število izgubljenih elektronov je večje od 0.33) povzroči, da elektronska konfiguracija kisika odstopa od stabilnega pravila osmih spojnikov, kar ima za posledico ireverzibilno transformacijsko reakcijo in nastanek OO obveznica. Lahko celo povzroči nastajanje kisika ter nepovratno polnjenje in praznjenje elektrodne strukture [27, 35]. V Na0.67[Mg0.33Mn0.67]O2, če se upošteva mejno stanje izgube naboja. Ko se ioni Na popolnoma ločijo in tvorijo strukturo Na0[Mg{{40}}.33Mn0.67]O2, Mg in Mn vedno ohranjata {{ 45}} in +4 valence. Anion O se oksidira do valence -1.67, pri čemer izgubi 0.33 elektronov, kar je nižje od meje ireverzibilne anionske elektrokemične reakcije. Zato v celotni reakciji polnjenja Na0.67[Mg0.33Mn0.67]O2 kisika v rešetki ni treba prostorsko reorganizirati in elektrokemična reakcija je reverzibilna. Uvedba Mg2+ ne le ohranja reverzibilno specifično kapaciteto, ampak tudi poveča energijsko gostoto materiala s povečanjem napetosti praznjenja.
Da bi dokazali elektrokemijsko aktivnost kisika v materialu Nax[Mg{{0}}.33Mn0.67]O2 med procesom razelektritve, smo izračunali elektronsko gostoto stanj (slika 5) za začetno in končne izpustne strukture materiala. Ugotovljeno je bilo, da so se med procesom praznjenja postopoma vgradili ioni Na, skupno število elektronov v sistemu se je povečalo in Fermijev nivo se je premaknil na višji energijski nivo. Število lukenj v orbiti O2p se postopoma zmanjšuje, kar kaže, da se elektroni, ki vstopajo v sistem, prenesejo v prazne orbite kisika v rešetki, kisik v rešetki pa se zmanjša. Med procesom praznjenja materiala elektrode sodeluje kisik iz rešetke v elektrokemični reakciji anionov. V tem času skoraj ni sprememb v orbitalnih elektronih Mn-d in ni prenosa naboja, kar pomeni, da se valenčno stanje Mn med procesom praznjenja ne spremeni, kar dokazuje, da Mn ni elektrokemično aktiven [12, 36]. Vendar med procesom praznjenja P2-NaxMnO2 elektroni še naprej zapolnjujejo visokoenergijske Mn in O prazne orbitale, kar kaže, da sta tako Mn kot O elektrokemično aktivna in sta tipična elektrokemična reakcija, v kateri anioni in kationi sodelujejo .
Slika 5 Elektronska gostota stanj (A) P2-Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 in (B) P2-NaxMnO2 pod različnimi Na vsebnost ionov med praznjenjem
PDOS: predvidena gostota stanj
Dosleden zaključek je mogoče potegniti z analizo populacije nabojev (slika 6). Med procesom praznjenja Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 se količina naboja Mn ionov v bistvu ne spremeni, zato ne sodeluje v elektrokemijski reakciji; v procesu povečanja vsebnosti Na iz 0.11 na 0.66 so ioni O pridobili približno 0.2e- . Prišlo je do znatnega polnjenja naboja, kar je pokazalo anionsko elektrokemično aktivnost [37]. Z analizo populacije naboja P2-NaxMnO2 je bilo ugotovljeno, da ko se vsebnost Na poveča, Mn in O skupaj sodelujeta v elektrokemični reakciji. Ta rezultat je skladen z analizo elektronske gostote stanj. Dokazano je, da trdna raztopina Mg spremeni mehanizem elektrokemične reakcije sistema iz anionske in kationske kooperativne elektrokemične reakcije v reverzibilno anionsko elektrokemično reakcijo in ta proces ne vpliva na reverzibilnost naboja in praznjenja materiala.
Slika 6 Analiza naboja (A) Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 in (B) P2-NaxMnO2 pri različni vsebnosti natrijevih ionov
3 Zaključek
Ta študija je uporabila izračune prvih principov za sistematično preučevanje mikrostrukturnih značilnosti, kinetične stabilnosti in elektrokemične aktivnosti trdne raztopine Mg2+ P2 faze Nax[Mg1/3Mn2/3]O2. Uvedba Mg2+ spremeni tip elektrokemične reakcije materiala iz anionske in kationske kooperativne elektrokemične reakcije NaxMnO2 v reverzibilno anionsko elektrokemično reakcijo Nax[Mg{{10}}.33Mn{ {16}}.67]O2. Ko anion O v P2-Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 sodeluje v elektrokemični reakciji, je območje povečanja in izgube naboja manjše od 0,33, kar je dobro reverzibilnost. Uvedba Mg2+ ne samo poveča napetost praznjenja materiala, ampak tudi ohranja reverzibilno specifično kapaciteto materiala in na koncu poveča energijsko gostoto materiala.
Pri materialih za elektrode z natrijevimi ioni je uvedba zemeljskoalkalijskih kovin v plast prehodne kovine za kationsko trdno raztopino nova strategija optimizacije učinkovitosti materiala. Njegov osnovni mehanizem je sprožiti elektrokemično aktivnost anionov z žrtvovanjem elektrokemične aktivnosti kationov, spreminjanjem mehanizma elektrokemične reakcije materiala, povečanjem napetosti praznjenja in končno optimizacijo energijske gostote materiala. Ta strategija ne zagotavlja le nove metode za načrtovanje elektrodnih materialov za natrijeve ionske baterije, temveč ponuja tudi nove ideje za optimizacijo in raziskovanje drugih ionskih baterij.
Reference
[1] HU YING-YING, WEN ZHAO-YIN, RUI-KUN et al. Najsodobnejši status raziskav in razvoja natrijevih baterij. Znanost in tehnologija shranjevanja energije, 2013,2(2):81-90.
[2] SHEN GUAN-YE, LI CHEN, XU BING-LIANG et al. Ekonomska dodelitev za sistem za shranjevanje energije ob upoštevanju vetrne energije. Journal of Northeast Electric Power University, 2018, 38(4):27-34.
[3] MA CHAO, ZHAO XIAO-LIN, KANG LI-TAO, et al. Nekonjugirani dikarboksilatni anodni materiali za elektrokemične celice. Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57 (29): 8865-8870.
[4] RICHARDS WD, DACEK ST, KITCHAEV DA, et al. Fluoriranje katodnih materialov prehodnih kovinskih oksidov s presežkom litija. Napredni energetski materiali, 2018,8(5):1701533.
[5] XIANG XING-DE, ZHANG KAI, CHEN JUN. Najnovejši napredek in možnosti katodnih materialov za natrijeve ionske baterije. Adv. Mater., 2015,27(36):5343-5364.
[6] MA CHAO, ZHAO XIAO-LIN, HARRIS MM, et al. Sečna kislina kot elektrokemično aktivna spojina za natrijeve ionske baterije: postopni mehanizmi shranjevanja Na+- π-konjugacije in stabiliziranega ogljikovega aniona. ACS Applied Materials & Interfaces, 2017,9(39):33934-33940.
[7] LEE DH, XU JING, MENG Y S. Napredna katoda za Na-ionske baterije z visoko hitrostjo in odlično strukturno stabilnostjo. Phys. Chem. Chem. Phys., 2013,15(9):3304-3312.
[8] KUBOTA K, YABUUCHI N, YOSHIDA H, et al. Večplastni oksidi kot materiali pozitivnih elektrod za Na-ionske baterije. Bilten MRS, 2014,39(5):416-422.
[9] CLÉMENT RJ, BRUCE PG, GREY C P. Pregled – oksidi prehodnih kovin na osnovi mangana P2- kot katodni materiali za natrijeve ionske baterije. Journal of the Electrochemical Society, 2015,162(14):A2589-A2604.
[10] BERTHELOT R, CARLIER D, DELMAS C. Elektrokemijska preiskava faznega diagrama P2-NaxCoO2. Nat. Mater., 2011,10(1):74-80.
[11] YABUUCHI N, HARA R, KUBOTA K, et al. Nov elektrodni material za natrijeve akumulatorske baterije: P2-tip Na2/3[Mg0.28Mn0.72]O2 z nenormalno visoko reverzibilno kapaciteto. J. Mater. Chem. A, 2014, 2 (40): 16851-16855.
[12] MAITRA U, HOUSE RA, SOMERVILLE JW, et al. Redoks kemija kisika brez odvečnih ionov alkalijskih kovin v Na2/3[Mg0.28Mn0.72]O2. Nat. Chem., 2018,10(3):288-295.
[13] GUO SHAO-HUA, SUN YANG, YI JIN et al. Razumevanje difuzije natrijevih ionov v slojevitih oksidih P2 in P3 s poskusi in izračuni prvih principov: most med kristalno strukturo in elektrokemijsko zmogljivostjo. NPG Asia Materials, 2016, 8: e266.
[14] JI HUI-WEI, KITCHAEV DA, LUN ZHANG-YAN et al. Računalniška raziskava in eksperimentalna izvedba neurejenih visokozmogljivih Li-ionskih katod na osnovi Ni redoks. Kemija materialov, 2019,31(7):2431-2442.
[15] LEE J, URBAN A, LI XIN et al. Sprostitev potenciala kationsko neurejenih oksidov za litijeve baterije za ponovno polnjenje. Znanost, 2014,343(6170):519-522.
[16] URBAN A, LEE J, CEDER G. Konfiguracijski prostor oksidov tipa kamene soli za visokozmogljive elektrode litijeve baterije. Napredni energetski materiali, 2014,4(13):1400478.
[17] CHAKRABORTY A, DIXIT M, AURBACH D, et al. Napovedovanje natančnih katodnih lastnosti slojevitih oksidnih materialov z uporabo SCAN meta-GGA gostote. npj Computational Materials, 2018,4:60.
[18] URBAN A, ABDELLAHI A, DACEK S, et al. Izvor elektronske strukture kationske motnje v oksidih prehodnih kovin. Phys. Rev. Lett., 2017, 119 (17): 176402.
[19] ASSAT G, TARASCON J M. Temeljno razumevanje in praktični izzivi anionske redoks aktivnosti v litij-ionskih baterijah. Energija narave, 2018,3(5):373-386.
[20] YABUUCHI N, NAKAYAMA M, TAKEUCHI M, et al. Izvor stabilizacije in destabilizacije v redoks reakciji oksidnih ionov v trdnem stanju za litij-ionske baterije. Nat. Commun., 2016,7:13814.
[21] SANNYAL A, AHN Y, JANG J. Študija prvih principov o dvodimenzionalnem siligenu (2D SiGe) kot anodnem materialu ionske baterije z alkalnimi kovinami. Computational Materials Science, 2019,165:121-128.
[22] LI HONG, HU YONG-SHENG, PAN HUI-LIN et al. Napredek raziskav o strukturi elektrodnega materiala akumulatorja natrijevega iona pri sobni temperaturi. Scientia Sinica Chimica, 2014,44(8):1269-1279.
[23] WANG YUE-SHENG, XIAO RUI-JUAN, HU YONG-SHENG et al. P2-Na0.6[Cr0.6Ti0.4]O2 kationsko neurejena elektroda za visokohitrostne simetrične polnilne natrijeve ionske baterije. Nat. Commun., 2015,6:6954.
[24] WANG QIN-CHAO, MENG JING-KE, YUE XIN-YANG, et al. Uravnavanje P2-strukturiranega katodnega materiala z zamenjavo Na-ionskih baterij z Mg na mestu. J. Am. Chem. Soc., 2019,141(2):840-848.
[25] MENDIBOURD A, DELMAS C, HAGENMULLER C. Elektrokemijska interkalacija in deinterkalacija NaxMnO2 bronov. Academic Press, 1985, 57(3): 323-331.
[26] SOMERVILLE JW, SOBKOWIAK A, TAPIA-RUIZ N, et al. Narava "Z"-faze v večplastnih Na-ionskih baterijskih katodah. Energy & Environmental Science, 2019,12(7):2223-2232.
[27] QU JIE, WANG DONG, YANG ZU-GUANG et al. Prilagoditev kompozitne katode, povzročene z ionskim dopiranjem in spreminjanjem mesta: študija primera plastnega tunela Na0.6MnO2 z dopiranjem Mg2+ na mestu Na/Mn. ACS Appl. Mater. Vmesniki, 2019,11(30):26938-26945.
[28] SATO T, SATO K, ZHAO WEN-WEN et al. Metastabilni in nanoveliki kationsko neurejeni oksidi tipa kamene soli: ponoven pregled stehiometričnih LiMnO2 in NaMnO2. Journal of Materials Chemistry A, 2018,6(28):13943-13951.
[29] GUIGNARD M, DELMAS C. Uporaba baterije za sintezo novih vanadijevih oksidov. Chemistry Select, 2017,2(20):5800-5804.
[30] WANG PENG-FEI, YAO HU-RONG, LIU XIN-YU, , et al. Na+/razporejanje prostih mest obljublja Na-ionske baterije visoke hitrosti. Znanstveni napredek, 2018, 4(3): eaar6018.
[31] KIM H, KIM DJ, SEO DH, et al. Ab initio študija interkalacije natrija in vmesnih faz v Na0.44MnO2 za natrijevo ionsko baterijo. Kemija materialov, 2012,24(6):1205-1211.
[32] LI XIN, MA XIAO-HUA, SU DONG et al. Neposredna vizualizacija Jahn-Tellerjevega učinka, povezanega z urejanjem Na v Na5/8MnO2. Nat. Mater., 2014,13(6):586-592.
[33] WANG YOUWEI, WANG JUNKAI, ZHAO XIAOLIN et al. Zmanjšanje prenapetosti napolnjenosti baterij Li-O2 z zasnovo katode za poravnavo pasu. Energy & Environmental Science, 2020, 13(8):2540-2548.
[34] ZHENG C, RADHAKRISHNAN B, CHU IH, et al. Učinki mešanja prehodnih kovin na urejenost Na in kinetiko vloženih oksidov P2. Uporabljen fizični pregled, 2017,7(6):064003.
[35] LUN ZHENG-YAN, OUYANG B, CAI ZI-JIAN et al. Načela oblikovanja za katode iz kamene soli z visoko zmogljivostjo na osnovi kationov na osnovi Mn. Chem, 2020,6(1):153-168.
[36] SEO DH, LEE J, URBAN A, et al. Strukturni in kemijski izvor redoks aktivnosti kisika v slojevitih in kationsko neurejenih katodnih materialih s presežkom Li. Nat. Chem., 2016, 8(7):692-697.
[37] BAI QIANG, YANG LU-FENG, CHEN HAI-LONG et al. Računalniške študije elektrodnih materialov v natrijevih ionskih baterijah. Napredni energetski materiali, 2018,8(17):1702998.
