钠离子电池中Fe-Mn协同机理的理论研讨—小柯机器人—科学网
发布时间： 2024-11-21 来源：开云APP网站
中南大学袁亮堂团队报导了钠离子电池中Fe-Mn协同机理的理论研讨。相关研讨成果宣布在2024年7月16日出书的《颗粒学报》。
该文经过第一性原理核算，开始探究了NaFeO2（NFO）和NaMnO2（NMO）两种构型的结构，并研讨了不同铁锰比下的混合焓。依据成果得出，NaFe3/8Mn5/8O2（NFMO）具有最安稳的热力学结构。随后对NFO、NMO和NFMO构型在钠提取过程中的混合焓和体积改变进行了核算，并给出了过渡金属（TM）和氧气的部分态密度（PDOS）和Bader电荷。
这些核算提醒了铁和锰的协同机制。铁和锰在钠提取过程中可以直接进行更杂乱的电子交流，优化内部电子密度散布和全体电荷平衡，然后安稳晶体结构，削减深度钠提取过程中Fe3+向钠层的搬迁。
Fe的3d电子和Mn的3d电子经过同享氧原子的2p轨迹在Fe-Mn-O网络中相互作用。这种相互作用可以导致Mn3+原子周围的电子密度从头平衡，减轻由孤立Mn3+的d4构型引起的不对称电子密度散布，并按捺Mn3+的Jahn-Teller效应。此外，铁和锰之间的协同效应可以给我们供给更平衡的电荷散布，削减氧原子电荷状况的极点改变，削减深钠提取过程中阴离子氧化复原反响引起的不可逆氧开释，来提高资料的安稳性。
对铁和锰共掺杂时微观层面的相互作用机制的深入研讨，为高性能阴极资料的合理规划和开发供给了有价值的见地。
Particuology：《颗粒学报》，创刊于2003年。隶属于爱思唯尔出书集团，最新IF：3.5