As baterias de íons de sódio são consideradas um dos sistemas alternativos mais promissores às baterias de íons de lítio, especialmente para aplicações de grande escala. Óxidos de metais de transição à base de sódio com estrutura em camadas têm sido foco de estudos, devido aos méritos de fácil síntese, estrutura estável e altas densidades de energia. Infelizmente, a maioria dos materiais catódicos em camadas são sensíveis ao ar, o que leva a um alto custo de fabricação de baterias de íons de sódio e impede muito a utilização prática de baterias de íons de sódio.
Para promover a aplicação prática de baterias de íons de sódio, sua baixa estabilidade ao ar precisa ser compreendida e resolvida. Em uma revisão que resume os mais recentes entendimentos e soluções de sensibilidade ao ar, os autores primeiro resumiram os fundamentos dos materiais de óxido em camadas à base de sódio, depois se concentraram na estabilidade ao ar de cátodos em camadas e trouxeram questões-chave para a comunidade de pesquisa. atenção.

O mecanismo da sensibilidade ao ar é complexo e envolve múltiplas reações químicas e físicas. Vários componentes do ar, como oxigênio, água e dióxido de carbono, participam da reação com o material catódico de óxido em camadas, dependendo da estrutura cristalina do material catódico. Foram discutidas diferentes estratégias para melhorar a estabilidade do ar, incluindo a introdução de revestimento de superfície, a lavagem de materiais catódicos e a substituição de elementos em sítios de metais de transição ou sítios de sódio.

Os autores descobriram que há uma falta de informações instrutivas para projetar materiais práticos racionalmente. No entanto, a quantidade de progresso feito a cada ano neste campo é encorajadora. Além disso, como a maioria das estratégias descritas nesta revisão não são mutuamente exclusivas, diferentes estratégias podem ser combinadas para modificar multiplicativamente os materiais a fim de obter um efeito sinérgico. Espera-se que esta revisão seja útil para a comunidade de pesquisa e na progressão da implementação de baterias de íons de sódio.

A pesquisa é publicada na Science China Chemistry pelo Dr. Hu-Rong Yao (Universidade Normal de Fujian), Dr. Lituo Zheng (Universidade Normal de Fujian), Prof. Sen Xin (Instituto de Química, Academia Chinesa de Ciências) e Prof. Yu-Guo Guo (Instituto de Química, Chinês Academia de Ciências). + Explorar mais

Novo material leva as baterias de íons de sódio a eliminar o lítio caro