Small Methods: Команда Гао Ихуа из Университета науки и технологий Хуачжун с помощью методов in situ‑электронной микроскопии раскрыла кинетику заряда‑разряда и механические свойства натрий‑ионных аккумуляторов.
Дата публикации:
2022-02-10
Как известно, хотя литий‑ионные аккумуляторы уже широко применяются, дефицит литиевых ресурсов вынуждает исследовать их заменители.
Как известно, хотя литий‑ионные аккумуляторы уже широко применяются, дефицит литиевых ресурсов вынуждает искать их заменители. Среди них натрий‑ионные батареи рассматриваются как перспективная альтернатива. Однако большой радиус иона Na+ (1,02 Å) легко приводит к объёмным изменениям и разрушению электродных материалов, а также к необратимому транспорту натрия в материале анода, что вызывает деградацию электродов, ухудшает циклическую стабильность и снижает кинетические характеристики. Поэтому крайне важно найти подходящие материалы для анода, чтобы ускорить коммерциализацию натрий‑ионных аккумуляторов.
В последнее время команда Гао Ихуа из Хуачжунского университета науки и технологий с помощью in situ‑трансмиссионной электронной микроскопии исследовала морфологию, структурную эволюцию, электрохимические реакции и механические свойства нанолент оксида сурьмы. В ходе работы наноленты Sb2O3 продемонстрировали чрезвычайно высокую скорость закрепления и прошли три стадии реакции закрепления: интеркаляционную — с образованием NaxSb2O3, трансформационную — с образованием металлической сурьмы Sb, а также аллойзационную — с образованием NaSb. Эти исследования предоставили теоретическую основу для повышения электрохимических и механических характеристик натрий‑ионных аккумуляторов путём их рационального дизайна. Соответствующие результаты опубликованы в международном журнале Small Methods под названием «Исследования электрохимических и механических свойств нанолент Sb2O3 с использованием in situ‑трансмиссионной электронной микроскопии». Первым автором статьи выступила докторант Чжэн Ифань, а профессор Гао Ихуа и доцент Чжан Чжи — соавторами‑корреспондентами.
Оригинальная ссылка: https://doi.org/10.1002/smtd.202101416.
Рис. 1 Методы in situ‑экспериментов
Данный эксперимент использует технологии компании Цзэюй Пико Фемто ®Система электрохимических измерений in situ TEM‑STM позволила создать в трансмиссионном электронном микроскопе платформу для in situ‑тестирования натрий‑ионных аккумуляторов; при этом были не только проведены in situ‑исследования их электрохимических характеристик, но и с помощью встроенного трёхосного манипулятора образцовой стойки были изучены механические свойства нанолент Sb2O3.
Рис. 2 Наблюдение в режиме in situ за процессом зарядки и разрядки аккумулятора
Рис. 3 Высокоразрешённая структурная характеристика в процессе нанообразования
Рис. 4 Схема механизма нанообразования
Рис. 5 Ин‑ситу‑характеризация механических свойств
Рис. 6. Внутрикристаллический образцовый стержень, использовавшийся в эксперименте
Связанные новости
Свяжитесь с нами
Телефон:15756003283
Электронная почта:support@zeptools.com
Адрес: провинция Аньхой, город Тунлинь, Электронный парк предпринимательства «Дунши», д. 15