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在用于钠离子电池的Fe-Mn基p2型阴极中p型掺杂对速率能力的内在增强和相变的抑制( Intrinsic enhancement of the rate capability and suppression of the phase transition via p-type doping in Fe–Mn based P2-type cathodes used for sodium ion batteries )
T Hwang JM Lim RG Oh W Cho M Cho K Cho
在本研究中，我们提出了在P2型钠离子电池正极中加入元素掺杂以改善功率特性和抑制相变的方法。在电子结构计算的基础上设计了Cu掺杂Fe-Mn基P2型Na0.67Cu0.125Fe0.375Mn0.5O2阴极，并进行了实验验证。利用第一性原理，我们通过Cu元素掺杂引入了本征p型电导率。Cu的引入在电子结构中产生了费米能级以上的电子空穴，这是典型的p型半导体。电荷分析表明,与Fe和Mn相比,Cu具有更强的还原特性是导致空穴产生的主要原因。此外，Cu的引入保持了较高的还原性，主要通过Fe向空Na层的迁移抑制了P2向Z相的相变。电化学实验表明，引入p型导电性能后，功率特性得到改善。这可以归因于价带空穴的产生增加了电子的电导率。本研究表明，引入p型导电性能是开发高性能钠离子电池正极材料的一种合理策略。
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