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  • Mejora del rendimiento cíclico del cátodo de NaNiO2 en baterías de iones de sodio mediante la sustitución del titanio

    • Mejora del rendimiento cíclico del cátodo de NaNiO2 en baterías de iones de sodio mediante la sustitución del titanio

    Título Mejora del rendimiento cíclico del cátodo de NaNiO2 en baterías de iones de sodio mediante la sustitución del titanio
    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 los materiales
    Fecha 07/05/2024
    DOI https://doi.org/10.1088/2752-5724/ad5faa
    Introducción Los cátodos de óxido estratificado de tipo O3, incluido el NaNi0,5Mn0,5O2, son prometedores debido a su elevada capacidad específica teórica y al uso rentable del sodio. Sin embargo, el NaNiO2 (NNO) presenta un rendimiento electroquímico deficiente debido a su inestabilidad estructural y a su baja eficiencia de Coulomb. Con el fin de mejorar su ciclabilidad para usos prácticos, los investigadores han modificado el NNO sustituyéndolo por titanio para crear NaNi0,9Ti0,1O2 (NNTO) mediante una reacción en estado sólido. Esta primera síntesis con éxito de NNTO muestra un rendimiento mejorado en comparación con materiales similares, alcanzando una capacidad de descarga específica de ~190 mAh/g con buena reversibilidad, incluso durante múltiples transiciones de fase en una ventana de potencial de 2,0-4,2 V frente a Na+/Na. Esta mejora se atribuye al sustituto de titanio, que mantiene mayores distancias interslab en las fases deficientes en Na y reduce la actividad Jahn-Teller al disminuir el estado de oxidación medio del níquel. A pesar de problemas como el colapso del volumen a potenciales altos y la pérdida irreversible de oxígeno en la red, es posible mejorar aún más el rendimiento con estrategias de recubrimiento y dopaje. Esto convierte al NNTO en un prometedor material catódico de próxima generación e inspira futuras investigaciones en baterías de Na-ion de alta densidad energética.
    Cita Siyu An, Leonhard Karger y Sören Lukas Dreyer et al. Improving Cycling Performance of the NaNiO2 Cathode in Sodium-Ion Batteries by Titanium Substitution. Mater. Futures. 2024. DOI: 10.1088/2752-5724/ad5faa
    Elemento Níquel (Ni) , Sodio (Na) , Titanio (Ti)
    Materiales Óxidos
    Temas Materiales energéticos , Materiales para baterías de iones de litio
    Industria Almacenamiento de energía y baterías
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