Natríumjónarafhlaða bakskaut P{{0}}Nax[Mg0.33Mn0.67]O2

Rafefnafræðileg virkni jákvæðs rafskautaefnis úr P{{0}}Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 natríumjónarafhlöðu

Höfundur:ZHANG Xiaojun¹% 2c LI Jiale^1,2, QIU Wujie^2,3, YANG Miaosen¹, LIU Jianjun^2,3,4

1. Vísindatæknimiðstöð Jilin héraði fyrir hreina umbreytingu og hámetna nýtingu lífmassa, Northeast Electric Power University, Jilin 132012, Kína

2. State Key Laboratory of High Performance keramik og ofurfín örbygging, Shanghai Institute of Keramik, Kínverska vísindaakademían, Shanghai 200050, Kína

3. Miðstöð efnisvísinda og ljóseindaverkfræði, Kínverska vísindaakademían, Peking 100049, Kína

4. Efnafræði- og efnisvísindadeild, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences, Hangzhou 310024, Kína

Ágrip

Með kostum litlum tilkostnaði og víðtækri dreifingu hráefna eru natríumjónarafhlöður taldar vera besta valefnið fyrir bakskautsefni fyrir litíumjónarafhlöður. Í P2-fasanum NaMnO2 með lagskiptri uppbyggingu getur tvíundir solid lausn á umbreytingarmálmlaginu í raun bætt rafefnafræðilega frammistöðu rafskautsefnisins. Í þessari rannsókn var byggingarlíkan af Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 með Mg jón fastri lausn smíðað með því að nota Coulombic líkanið. Fyrstu meginreglur útreikningar leiddu í ljós að losunarspenna Nax[Mg{{10}}.33Mn0.67]O2 náði 3.0 V við minna natríumjónainnihald en {{20}}.67. Rafræn þéttleiki ástands og hleðsluþýðisgreining sýndi að fasta lausnin af Mg hvatti anjóníska rafefnafræðilega virkni grindarsúrefnis í P2-fasanum Nax[Mg0.33Mn0.67]O2, sem umbreytti rafefnafræðilegu hvarfkerfi kerfi frá katjónískum og anjónískum samverkandi redoxviðbrögðum yfir í afturkræf anjónísk redoxviðbrögð. Þessi umbreyting veitir nýja aðferð til að hanna rafskautsefni fyrir Na jón rafhlöður, sem og nýja nálgun til hagræðingar og könnunar á öðrum jón rafhlöðum.

Leitarorð:natríumjónarafhlaða; rafefnafræðileg virkni; fyrsta meginreglan; alkalímálmslyf

TOB NEW ENERGY veitir fullt sett afrafhlöðuefni, rafhlöðu vél, rafhlöðuframleiðslulínulausnog rafhlöðutækni fyrir solid state rafhlöðu, natríumjónarafhlöðu og litíumjónarafhlöðuframleiðslu.

Á undanförnum árum, með markaðsvæðingu nýrra orkuiðnaðar eins og vindorku og sólarorku, hafa menn sett fram meiri kröfur um stórfellda orkugeymslutækni[1,2]. Í rannsóknum á orkugeymsluefnum er rafefnafræðileg virkni og burðarstöðugleiki rafskautaefna ein af áherslum rannsókna[3,4]. Meðal hinna ýmsu orkugeymslukerfa sem nú eru þekkt eru litíumjón rafhlöðuefni tiltölulega þroskuð og mikið notuð. Hins vegar hafa vandamál eins og ójöfn dreifing litíumauðlinda og erfiðleikar við litíumbatatækni takmarkað verulega notkun litíumjónarafhlöðu í stórum stíl [5, 6, 7]. Natríum, sem er í sömu fjölskyldu og litíum, hefur eiginleika mikið hráefnis, litlum tilkostnaði og víðtækri dreifingu. Á sama tíma hafa natríumjónarafhlöður svipaða eðlis- og efnafræðilega eiginleika og rafefnafræðilega viðbragðsaðferð og litíumjónarafhlöður. Þess vegna eru natríumjónarafhlöður eitt af efnilegustu valefnum [8,9].

Berthelot o.fl.[10] komust að því að í lagskiptu oxíðinu NaTMO2 sem inniheldur einn umbreytingarmálm (TM), er natríumjónum og lausum stöðum raðað í hreina natríumlagið, sem leiðir til margra spennupalla fyrir þessa tegund af oxíði meðan á losunarferlinu stendur. . Þetta hefur í för með sér hraða hrörnun á sérstakri afkastagetu og verulegri minnkun á frammistöðu hringrásar, þannig að orkubreytingarnýting þessarar tegundar oxíðs er lítil. Föst lausnarþættir eru settir inn í umbreytingarmálmlagið til að mynda blönduð fyrirkomulag tvíliða eða jafnvel fjölþátta umbreytingarmálma. Rafskautsefnið inniheldur mikinn fjölda óreglulegra hleðslna, sem geta í raun bælt ofangreindan spennuvettvang og bætt orkuskipti skilvirkni. Yabuuchi o.fl.[11]notuðu Na2CO3, (MgCO3)4Mg(OH)2·5H2O og MnCO3 sem hráefni. Viðbragð í föstu formi var framkvæmt við 900 gráður í 12 klukkustundir til að fá tvöfalda röskun P2 fasa Na2/3[Mg1/3Mn2/3]O2 rafskautsefnis með Mg fastri lausn. Þeir komust að því að við straumþéttleika upp á 10 mA/g, var upphafleg sértæka getu tilbúna P2 fasa Na2/3[Mg1/3Mn2/3]O2 bakskautsefnisins um það bil 150 mAh/g[11]. Örlítið lægri en sérstakur getu Na2/3MnO2 (184 mAh/g). Bruce o.fl.[12] komust að því að þrátt fyrir að það væri rafefnafræðileg viðbrögð grindarsúrefnis í P2 fasanum Na2/3[Mg1/3Mn2/3]O2, sást engin súrefnisútfelling. Það sýnir að innleiðing Mg bætir afturkræfni hringrásar og afturkræfa sértæka getu efnisins. Hins vegar, meðan á hleðslu- og afhleðsluferlinu stendur, er smásæ rafefnafræðileg viðbragðskerfi grindarsúrefnisins í þessu kerfi enn óljóst og vélbúnaðurinn sem Mg fast lausn bætir stöðugleika kerfisins er einnig óljós.

Þess vegna tekur þessi vinna P2 fasa Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 sem rannsóknarhlut og tekur upp fyrstu meginreglur reikniaðferð þéttleika virknikenningarinnar (DFT). Kerfisbundin rannsókn á rafefnafræðilegri virkni og burðarstöðugleika losunarframmistöðu Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 bakskautsefnis með fastri lausn af Mg-jónum var gerð. Til að skýra smásæja vélbúnað rafskautaefna í rafefnafræðilegum viðbrögðum á smáskala rafeinda og atóma mun það veita tilvísun til skilnings á rafefnafræðilegum ferlum og hönnun nýrra efna.

1 Reikniaðferð

Útreikningarnir í þessari vinnu eru byggðir á flugbylgjugrunnhugbúnaðinum VASP pakka[13,14]af þéttleika virknikenningunni. Aukaplanbylgjuaðferðin er notuð[15] og skiptifylgnivirknin er almenn halla nálgun (GGA) í formi Perdew-Burker-Ernzerhof[13,16]. Hubbard breytan U er kynnt til að leiðrétta d rafeindir Mn og virkt U gildi er 3,9 eV[17,18]. Afmörkunarorka neðri planbylgjunnar er 600 eV. Þegar jónaslökun er lokið eru kraftarnir á öll atóm minni en 0.1 eV·nm-1. Þegar kristalbyggingin er fínstillt er notuð 3×3×1 (72 atóm) ofurfrumubygging, grindarfastinn er 0.874 nm×0.874 nm×1.056 nm, og k- punktarnet Brillouin svæðisins er 3×3× 3[19]. Frosinn phonon aðferðin var notuð til að reikna út titringsróf grindunnar í Phonopy hugbúnaðarpakkanum. Til að koma í veg fyrir áhrif reglubundinna jaðarskilyrða var 3×3×1 ofurfrumubygging notuð til að reikna út kraftfasta og phonon litróf P2 fasa NaMnO2 og Na[Mg0.33Mn0.67]O2. Punkthleðsla Coulomb líkanið er notað til að reikna fljótt út jónaupptöku denatríumbyggingarinnar og Na uppsetningin með lægstu Coulomb orkuna er valin fyrir nákvæmari útreikninga á fyrstu meginreglum[20]. Hægt er að gefa upp losunarspennu rafskautsefnisins sem [20]:

$V=-\frac{G(\text{N}{{\text{a}}_{{{x}_{2}}}}\text{M }{{\text{O}}_{2}})-G(\text{N}{{\text{a}}_{{{x}_ {1}}}}\text{M}{{\text{O}}_{2}})-({{x}_{2}}-{{x}{ {16}}{1}})G(\text{Na})}{({{x}_{2}}-{{x}_{1}}){{ e}^{-}}}$

Þar sem G er heildarorka samsvarandi kerfis og e- er frumefnahleðslan[21].

2 Niðurstöður og umræður

2.1 Örbyggingareiginleikar og burðarstöðugleiki

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, Mg, Na og Mn mynda óreglulega röð katjóna. Eins og sýnt er á mynd 1(A), er stöflun fyrir súrefnisgrindar ABBA..., Mg og Mn taka hvor um sig upp í áttundum stöðum á milli súrefnis AB laganna, og Na tekur upp þríhyrndu prisma staðina á milli súrefnis AA og BB laganna[ 25,26]. Eins og sýnt er á mynd 1(B), er hunangsseimufyrirkomulag Mg og Mn í umbreytingarmálmlaginu[27], sem er svipað fyrirkomulaginu milli Li og Mn í litíumríkum efnasamböndum[28]. [MgO6] octahedron er raðað með 6 [MnO6] octahedrons sem deila brúnum[29,30]. Í alkalímálmlaginu í Na0.67[Mg0.33Mn0.67]O2 uppbyggingunni eru tveir grindarstaðir fyrir natríumjónir. Einum er raðað þannig að efri og neðri lögin af [MgO6] eða [MnO6] octahedrons deila brúnum. Hinu er raðað í sama plan með efri og neðri lögum af [MgO6] eða [MnO6] octahedrons.

Mynd 1 Skýringarmynd af P2-Na2/3[Mg1/3Mn2/3]O2

Í mannvirkjum með mismunandi natríumjónainnihald verða natríumjónir fyrir áhrifum af Coulomb víxlverkun milli Mn og Mg í umbreytingarmálmlaginu og Na jónum í alkalímálmlaginu, sem sýnir tvo mismunandi hernámshætti. Þess vegna notar þessi vinna fyrst Coulomb líkanið til að skima fljótt P2 fasann Na0.67[Mg0.33Mn0.67]O2 uppsetningu með lægstu Coulomb orkunni. Til þess að sannreyna skynsemina reiknuðum við og hermum eftir XRD mynstrum þessara skimuðu stillinga og bárum þau saman við mældar niðurstöður[11]. Niðurstöðurnar eru sýndar á mynd 2. Reiknaðar (016) og (110) eru færðar örlítið til hægri miðað við tilraunalýsinguna, sem er aðallega vegna tilvistar formlausra og gallaðra mannvirkja í sumum kristalsflötum tilraunaefnanna. . Uppbygging reiknilíkansins er fullkomin kristalbygging, þannig að það er ákveðið frávik á milli XRD breikkunar og hámarksstyrks reiknihermunarinnar og tilraunaniðurstaðna. Að auki er uppröðun Na jóna í þessum tveimur kristalsflötum og innsetning og losun Na jóna er önnur möguleg ástæða fyrir breytingu á samsvarandi toppstöðum. Eftir að hafa skoðað ofangreind áhrif er hámarkslögun og styrkleiki herma XRD í samræmi við tilraunaniðurstöðurnar og smíðaða líkanið getur endurskapað örbyggingarupplýsingarnar í tilrauninni, sem gefur til kynna að fræðilega skimað uppbygging sé tiltölulega nákvæm og áreiðanleg [31,32 ].

Mynd 2 Samanburður á reiknuðu og tilrauna XRD mynstri Na0.67[Mg0.33Mn0.67]O2

Til þess að kanna áhrif Mg fastrar lausnar á burðarstöðugleika, notuðum við fyrstu meginreglur ásamt "frosnum phonon aðferð" til að reikna út titringsróf grindar fyrir P{{0}}NaMnO2 og P{{2} }Na[Mg0.33Mn{{10}}.67]O2. Eins og sést á mynd 3 hefur hafnarbylgjan enga ímyndaða tíðni á öllu Brillouin-svæðinu, sem gefur til kynna að P2-Na[Mg0.33Mn0.67]O2 hafi kraftmikinn stöðugleika. Með því að bera saman phonon litróf efnanna tveggja kom í ljós að Mg doping breytti ekki marktækt tíðnisvið titrings og hafði lítil áhrif á titring grindar. Mg-dópað uppbygging sýndi einnig góðan kraftmikinn stöðugleika. Auk þess hafa Bruce o.fl. tókst að útbúa P2 fasa Na[Mg0.33Mn0.67]O2 með Mg fastri lausn, sem sýndi enn frekar að efnið hefur aukinn varmafræðilegan stöðugleika. Þess vegna er ekki erfitt að sjá að P2-Na[Mg0.33Mn0.67]O2 hefur góðan burðarstöðugleika.

Mynd 3 Fónon dreifingarferlar (A) NaMnO2 og (B) Na0.67[Mg0.33Mn0.67]O2

2.2 Greining á rafefnafræðilegum eiginleikum P2 fasa Nax[Mg1/3Mn2/3]O2

Til þess að rannsaka áhrif Mg lyfjanotkunar á rafefnafræðilega eiginleika efna, reiknuðum við úthleðsluspennu Mg solid lausnarbyggingar P{{0}}Nax[Mg0.33Mn{{7} }.67]O2 (Mynd 4). Styrksvið Na jóna er ákvarðað með tilraunum, þ.e. 0.11 Minna en eða jafnt og x Minna en eða jafnt og 0.66[11].Mynd 4(A) sýnir burðarvirkið breytingar á losunarferlinu og samsvarandi spenna þess (Mynd 4(B)) nær aðallega yfir þrjá palla: 3,4, 2,9 og 2,1 V. Spáð fræðileg afkastageta er 152 mAh/g, sem er í grundvallaratriðum í samræmi við niðurstöður tilrauna[11] . Afhleðsluspennuferillinn reiknaður út frá fyrstu meginreglunum er aðeins hærri en raunveruleg mæld niðurstaða. Meginástæðan er sú að fyrstu meginregluútreikningarnir hunsa áhrif tilraunamælingaskilyrða, svo sem raflausn, litíumjónaleiðni tilraunamælingarhitastigs osfrv. Fyrri rannsóknir okkar sýndu[33]að þrátt fyrir að reiknuð úthleðsluspennuferill sé hærri en tilraunamældur feril, heildarbreytingarstefnan er í samræmi. Þess vegna má telja að á öllu losunarferlinu sé spennan á Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 í samræmi við niðurstöður tilrauna[12,20]. Þegar 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.

Mynd 4 (A) DFT-reiknaðar byggingarbreytingar og (B) losunarspennuferill P2-Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 við losun

Við kjöraðstæður eru gildisstöður Mg og Mn í Na2/3[Mg0.33Mn0.67]O2 +2 og +4 í sömu röð og geta ekki haldið áfram að oxast í hærra gildisstig. Þess vegna er engin katjón rafefnafræðileg virkni í kerfinu og hleðslu- og losunarferlið efnisins er anjón rafefnafræðileg viðbrögð. Í Na0.67MnO2 er upphafsgildisástand Mn jóna +3.33. Meðan á hleðsluferlinu stendur geta Mn jónir flutt 0.67 rafeindir út til að ná stöðugu gildi +4. Á þessum tíma hefur allt Na+ losnað og grindarsúrefnið hefur aldrei tekið þátt í rafefnahvarfinu[34]. Þess vegna virðist hleðslu- og losunarferlið Na0.67MnO2 sem katjónísk rafefnahvarf. Margar rannsóknir hafa sýnt að þegar fjöldi rafeinda sem tapast vegna súrefnis í grindinni er minni en 0.33, þá hefur anjóníska rafefnahvarfið gott afturkræft[11-12,28]. Óhófleg oxun súrefnisanjóna (fjöldi rafeinda sem tapast er meiri en 0.33) veldur því að rafeindastilling súrefnis víkur frá stöðugu átta-tengja reglunni, sem leiðir til óafturkræfra umbreytingarhvarfs og myndunar OO skuldabréf. Það getur jafnvel leitt til súrefnisþróunar og óafturkræfra hleðslu og útskriftar rafskautsbyggingarinnar [27,35]. Í Na0.67[Mg0.33Mn0.67]O2, ef miðað er við mörk hleðslutaps. Það er að segja, þegar Na jónir losna alveg til að mynda Na0[Mg{{40}}.33Mn0.67]O2 uppbyggingu, halda Mg og Mn alltaf {{ 45}} og +4 gildi. O anjónin er oxuð í -1.67 gildi, missir 0.33 rafeindir, sem er lægra en mörk óafturkræfs rafefnahvarfs anjóna. Þess vegna, í öllu hleðsluhvarfi Na0.67[Mg0.33Mn0.67]O2, þarf grindarsúrefnið ekki að endurskipuleggja staðbundið og rafefnahvarfið er afturkræft. Innleiðing Mg2+ viðheldur ekki aðeins afturkræfu sértæku getu, heldur eykur einnig orkuþéttleika efnisins með því að auka losunarspennuna.

Til að sanna rafefnafræðilega virkni súrefnis í Nax[Mg{{0}}.33Mn0.67]O2 efninu meðan á losunarferlinu stóð, reiknuðum við rafeindaþéttleika ástands (mynd 5) fyrir upphafs- og endanleg losunarvirki efnisins. Það kom í ljós að í losunarferlinu voru Na jónir smám saman felldir inn, heildarfjöldi rafeinda í kerfinu jókst og Fermi stigið færðist á hærra orkustig. Fjöldi hola í O2p brautinni minnkar smám saman, sem gefur til kynna að rafeindirnar sem koma inn í kerfið flytjast yfir á tómar brautir grindarsúrefnis og grindarsúrefnið minnkar. Við losunarferli rafskautsefnisins tekur grindarsúrefnið þátt í rafefnafræðilegum viðbrögðum anjóna. Á þessum tíma er nánast engin breyting á Mn-d sporbrautarrafeindum, og það er engin hleðsluflutningur, það er, gildisástand Mn breytist ekki meðan á losunarferlinu stendur, sem sannar að Mn er ekki rafefnafræðilega virkt[12, 36]. Hins vegar, meðan á losunarferli P2-NaxMnO2 stendur, halda rafeindir áfram að fylla háorku Mn og O tómu svigrúmin, sem gefur til kynna að bæði Mn og O séu rafefnafræðilega virk og eru dæmigerð rafefnafræðileg viðbrögð þar sem anjónir og katjónir vinna saman .

Mynd 5 Rafeindaþéttleiki ástands (A) P2-Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 og (B) P2-NaxMnO2 undir mismunandi Na jónainnihald við losun

PDOS: áætlaður þéttleiki ríkja

Hægt er að draga samræmda ályktun með hleðslufjöldagreiningu (mynd 6). Meðan á losunarferli Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 stendur, breytist hleðslumagn Mn jóna í grundvallaratriðum ekki, svo það tekur ekki þátt í rafefnahvarfinu; í því ferli að auka Na innihaldið úr 0.11 í 0.66, O-jónirnar sem fengust um 0.2e- . Veruleg hleðslufylling átti sér stað, sem sýndi anjóníska rafefnafræðilega virkni [37]. Með hleðsluþýðisgreiningu á P2-NaxMnO2 kom í ljós að þegar Na-innihaldið eykst, taka Mn og O sameiginlega þátt í rafefnahvarfinu. Þessi niðurstaða er í samræmi við greiningu á rafrænni þéttleika ríkja. Það er sannað að fasta lausnin af Mg breytir rafefnafræðilegum viðbragðskerfi kerfisins frá anjón- og katjónsamvinnu rafefnafræðilegum viðbrögðum yfir í afturkræf anjón rafefnafræðileg viðbrögð og þetta ferli hefur ekki áhrif á afturkræf hleðslu og losun efnisins.

Mynd 6 Hleðslugreining á (A) Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 og (B) P2-NaxMnO2 undir mismunandi natríumjónainnihaldi

3 Niðurstaða

Þessi rannsókn notaði fyrstu meginreglur útreikninga til að rannsaka kerfisbundið örbyggingareiginleika, hreyfistöðugleika og rafefnafræðilega virkni Mg2+ föstu lausnarinnar P2 fasa Nax[Mg1/3Mn2/3]O2. Innleiðing Mg2+ breytir rafefnafræðilegri efnahvarfagerð efnisins úr anjónískum og katjónískum samvirkum rafefnahvarfi NaxMnO2 í afturkræf anjónísk rafefnahvörf Nax[Mg{{10}}.33Mn{ {16}}.67]O2. Þegar O anjónin í P2-Nax[Mg0.33Mn0.67]O2 tekur þátt í rafefnahvarfinu er hleðsluaukning og tapsvið minna en 0,33, sem hefur gott afturkræfni. Innleiðing Mg2+ eykur ekki aðeins úthleðsluspennu efnisins heldur heldur einnig afturkræfri sértækri getu efnisins og eykur að lokum orkuþéttleika efnisins.

Í natríumjóna rafskautsefnum er ný aðferð til að fínstilla efnisframmistöðu að setja jarðalkalímálma inn í umbreytingarmálmlagið fyrir katjónískar fastar lausnir. Grunnbúnaður þess er að koma af stað rafefnafræðilegri virkni anjóna með því að fórna rafefnafræðilegri virkni katjóna, breyta rafefnafræðilegum viðbragðsbúnaði efnisins, auka losunarspennu og að lokum hámarka orkuþéttleika efnisins. Þessi stefna veitir ekki aðeins nýja aðferð til að hanna rafskautsefni fyrir natríumjónarafhlöður, heldur veitir hún einnig nýjar hugmyndir um hagræðingu og könnun á öðrum jónarafhlöðum.

Heimildir

[1] HU YING-YING, WEN ZHAO-YIN, RUI-KUN, o.fl. Nýjasta rannsókna- og þróunarstaða natríumrafhlaðna. Energy Storage Science and Technology, 2013,2(2):81-90.

[2] SHEN GUAN-YE, LI CHEN, XU BING-LIANG, o.fl. Hagræn úthlutun fyrir orkugeymslukerfi miðað við vindorku. Journal of Northeast Electric Power University, 2018,38(4):27-34.

[3] MA CHAO, ZHAO XIAO-LIN, KANG LI-TAO, o.fl. Ótengd díkarboxýlat rafskautaefni fyrir rafefnafræðilegar frumur. Angew. Chem. Alþj. Ritstj., 2018,57(29):8865-8870.

[4] RICHARDS WD, DACEK ST, KITCHAEV DA, o.fl. Flúorun á litíum-umfram umbreytingarmálmoxíð bakskautsefnum. Háþróuð orkuefni, 2018,8(5):1701533.

[5] XIANG XING-DE, ZHANG KAI, CHEN JUN. Nýlegar framfarir og horfur á bakskautsefnum fyrir natríumjónarafhlöður. Adv. Mater., 2015,27(36):5343-5364.

[6] MA CHAO, ZHAO XIAO-LIN, HARRIS MM, o.fl. Þvagsýra sem rafefnafræðilega virk efnasamband fyrir natríumjónarafhlöður: Na+-geymsluaðferðir fyrir π-samtengingu og stöðugri kolefnisanjón í skrefum. ACS Applied Materials & Interfaces, 2017,9(39):33934-33940.

[7] LEE DH, XU JING, MENG Y S. Háþróuð bakskaut fyrir Na-jón rafhlöður með háhraða og framúrskarandi burðarstöðugleika. Phys. Chem. Chem. Phys., 2013,15(9):3304-3312.

[8] KUBOTA K, YABUUCHI N, YOSHIDA H, o.fl. Lagskipt oxíð sem jákvæð rafskautsefni fyrir Na-jón rafhlöður. MRS Bulletin, 2014,39(5):416-422.

[9] CLÉMENT RJ, BRUCE PG, GREY C P. Endurskoðun—mangan-undirstaða P2-gerð umbreytingarmálmaoxíð sem bakskautsefni fyrir natríumjónarafhlöðu. Journal of the Electrochemical Society, 2015,162(14):A2589-A2604.

[10] BERTHELOT R, CARLIER D, DELMAS C. Rafefnafræðileg rannsókn á P2-NaxCoO2 fasamyndinni. Nat. Mater., 2011,10(1):74-80.

[11] YABUUCHI N, HARA R, KUBOTA K, o.fl. Nýtt rafskautsefni fyrir endurhlaðanlegar natríumrafhlöður: P2-gerð Na2/3[Mg0.28Mn0.72]O2 með óeðlilega mikilli afturkræfu afkastagetu. J. Mater. Chem. A, 2014,2(40):16851-16855.

[12] MAITRA U, HOUSE RA, SOMERVILLE JW, o.fl. Súrefnisoxunarefnafræði án umfram alkalímálmjóna í Na2/3[Mg0.28Mn0.72]O2. Nat. Chem., 2018,10(3):288-295.

[13] GUO SHAO-HUA, SUN YANG, YI JIN, o.fl. Skilningur á natríumjónadreifingu í lagskipt P2 og P3 oxíð með tilraunum og útreikningum á fyrstu meginreglum: brú milli kristalbyggingar og rafefnafræðilegrar frammistöðu. NPG Asia Materials, 2016,8:e266.

[14] JI HUI-WEI, KITCHAEV DA, LUN ZHANG-YAN, o.fl. Reiknirannsókn og tilraunaútfærsla á óreglulegum Li-jón bakskautum með mikilli afkastagetu byggðar á Ni redox. Efnaefnafræði, 2019,31(7):2431-2442.

[15] LEE J, URBAN A, LI XIN, o.fl. Opnar möguleika á katjónaröskuðum oxíðum fyrir endurhlaðanlegar litíum rafhlöður. Vísindi, 2014,343(6170):519-522.

[16] URBAN A, LEE J, CEDER G. Stillingarrými oxíða af steinsaltsgerð fyrir rafskaut af litíum rafhlöðum með mikla afkastagetu. Advanced Energy Materials, 2014,4(13):1400478.

[17] CHAKRABORTY A, DIXIT M, AURBACH D, o.fl. Að spá fyrir um nákvæma bakskautseiginleika lagskiptra oxíðefna með því að nota SCAN meta-GGA þéttleikavirkni. npj Computational Materials, 2018,4:60.

[18] URBAN A, ABDELLAHI A, DACEK S, o.fl. Uppruni katjónatruflana í rafeindabyggingu í málmoxíðum umbreytinga. Phys. Séra Lett., 2017,119(17):176402.

[19] ASSAT G, TARASCON J M. Grundvallarskilningur og hagnýtar áskoranir um anjóníska redoxvirkni í Li-ion rafhlöðum. Nature Energy, 2018,3(5):373-386.

[20] YABUUCHI N, NAKAYAMA M, TAKEUCHI M, o.fl. Uppruni stöðugleika og óstöðugleika í afoxunarhvarfi í föstu formi oxíðjóna fyrir litíumjónarafhlöður. Nat. Commun., 2016,7:13814.

[21] SANNYAL A, AHN Y, JANG J. Fyrstu meginreglur rannsókn á tvívíða siligene (2D SiGe) sem rafskautsefni í alkalímálmjónarafhlöðu. Computational Materials Science, 2019,165:121-128.

[22] LI HONG, HU YONG-SHENG, PAN HUI-LIN, o.fl. Rannsóknarframfarir á uppbyggingu rafskautsefnis í stofuhita natríumjóna geymslu rafhlöðu. Scientia Sinica Chimica, 2014,44(8):1269-1279.

[23] WANG YUE-SHENG, XIAO RUI-JUAN, HU YONG-SHENG, o.fl. P2-Na0.6[Cr0.6Ti0.4]O2 katjónaröskuð rafskaut fyrir háhraða samhverfar endurhlaðanlegar natríumjónarafhlöður. Nat. Commun., 2015,6:6954.

[24] WANG QIN-CHAO, MENG JING-KE, YUE XIN-YANG, o.fl. Stilla P2-uppbyggt bakskautsefni með Na-stað Mg í staðinn fyrir Na-jón rafhlöður. Sulta. Chem. Soc., 2019,141(2):840-848.

[25] MENDIBOURD A, DELMAS C, HAGENMULLER C. Rafefnafræðileg innsetning og afintercalation á NaxMnO2 bronsi. Academic Press, 1985,57(3):323-331.

[26] SOMERVILLE JW, SOBKOWIAK A, TAPIA-RUIZ N, et al. Eðli "Z"-fasans í lagskiptum Na-jón rafhlöðu bakskautum. Orku- og umhverfisvísindi, 2019,12(7):2223-2232.

[27] QU JIE, WANG DONG, YANG ZU-GUANG, o.fl. Ion-doping-site-variation-framkallað samsett bakskautsstilling: tilviksrannsókn á laggöng Na0.6MnO2 með Mg2+ lyfjagjöf á Na/Mn stað. ACS appl. Mater. Tengi, 2019,11(30):26938-26945.

[28] SATO T, SATO K, ZHAO WEN-WEN, o.fl. Metastable og nanóstærð katjón-röskuð bergsalt-gerð oxíð: endurskoðun á stoichiometric LiMnO2 og NaMnO2. Journal of Materials Chemistry A, 2018,6(28):13943-13951.

[29] GUIGNARD M, DELMAS C. Notkun rafhlöðu til að búa til ný vanadíumoxíð. Chemistry Select, 2017,2(20):5800-5804.

[30] WANG PENG-FEI, YAO HU-RONG, LIU XIN-YU, , o.fl. Na+/ lausagangsröskun lofar háhraða Na-jón rafhlöðum. Science Advances, 2018, 4(3): ear6018.

[31] KIM H, KIM DJ, SEO DH, o.fl. Byrjunarrannsókn á natríumflögu og millistigum í Na0.44MnO2 fyrir natríumjónarafhlöðu. Efnaefnafræði, 2012,24(6):1205-1211.

[32] LI XIN, MA XIAO-HUA, SU DONG, o.fl. Bein sjónmynd af Jahn-Teller áhrifunum ásamt Na röðun í Na5/8MnO2. Nat. Mater., 2014,13(6):586-592.

[33] WANG YOUWEI, WANG JUNKAI, ZHAO XIAOLIN, o.fl. Draga úr hleðsluofgetu Li-O2 rafhlöðu með bandjöfnun bakskautshönnun. Orku- og umhverfisvísindi, 2020,13(8):2540-2548.

[34] ZHENG C, RADHAKRISHNAN B, CHU IH, et al. Áhrif umbreytingarmálmablöndunar á Na-röðun og hreyfihvörf í lagskipt P2 oxíð. Physical Review Applied, 2017,7(6):064003.

[35] LUN ZHENG-YAN, OUYANG B, CAI ZI-JIAN, o.fl. Hönnunarreglur fyrir háa afkastagetu Mn-undirstaða katjónaröskuð bergsalt bakskaut. Chem, 2020,6(1):153-168.

[36] SEO DH, LEE J, URBAN A, o.fl. Uppbygging og efnafræðileg uppruni súrefnisoxunarvirkni í lagskiptu og katjónaröskuðum Li-umfram bakskautsefnum. Nat. Chem., 2016,8(7):692-697.

[37] BAI QIANG, YANG LU-FENG, CHEN HAI-LONG, o.fl. Reiknirannsóknir á rafskautsefnum í natríumjónarafhlöðum. Háþróuð orkuefni, 2018,8(17):1702998.