Melhoria do desempenho cíclico do cátodo de NaNiO2 em baterias de íons de sódio por meio da substituição de titânio

Título	Melhoria do desempenho cíclico do cátodo de NaNiO2 em baterias de íons de sódio por meio da substituição de titânio
Autores	Siyu An, Leonhard Karger, Sören Lukas Dreyer, Yang Hu, Eduardo Barbosa, Ruizhuo Zhang, Jing Lin, Maximilian Fichtner, Aleksandr Kondrakov, Jürgen Janek, Torsten Brezesinski
Revista	Futuros de materiais
data	07/05/2024
Doi	https://doi.org/10.1088/2752-5724/ad5faa
Introdução	Os cátodos de óxido em camadas do tipo O3, incluindo NaNi0,5Mn0,5O2, são promissores devido à sua alta capacidade específica teórica e ao uso econômico de sódio. No entanto, o NaNiO2 (NNO) apresenta um desempenho eletroquímico ruim devido à instabilidade estrutural e à baixa eficiência de Coulomb. Para melhorar sua ciclabilidade para uso prático, os pesquisadores modificaram o NNO substituindo-o por titânio para criar o NaNi0.9Ti0.1O2 (NNTO) por meio de uma reação de estado sólido. Essa primeira síntese bem-sucedida de NNTO mostra um desempenho aprimorado em comparação com materiais semelhantes, atingindo uma capacidade de descarga específica de ~190 mAh/g com boa reversibilidade, mesmo durante várias transições de fase em uma janela de potencial de 2,0-4,2 V vs. Na+/Na. Esse aprimoramento é atribuído ao substituto do titânio, que mantém distâncias maiores entre as placas nas fases deficientes de Na e reduz a atividade de Jahn-Teller ao diminuir o estado de oxidação médio do níquel. Apesar de desafios como o colapso do volume em altos potenciais e a perda irreversível de oxigênio na rede, é possível melhorar ainda mais o desempenho com estratégias de revestimento e dopagem. Isso torna o NNTO um material de cátodo promissor da próxima geração e inspira pesquisas futuras em baterias de íons de Na de alta densidade energética.
Citação	Siyu An, Leonhard Karger e Sören Lukas Dreyer et al. Improving Cycling Performance of the NaNiO2 Cathode in Sodium-Ion Batteries by Titanium Substitution (Melhorando o desempenho cíclico do cátodo de NaNiO2 em baterias de íons de sódio por substituição de titânio). Mater. Futures. 2024. DOI: 10.1088/2752-5724/ad5faa
Elemento	Níquel (Ni) , Sódio (Na) , Titânio (Ti)
Materiais	Óxidos
Temas	Materiais energéticos , Materiais para baterias de íons de lítio
Indústria	Armazenamento de energia e baterias