Рациональный дизайн слоистых оксидных материалов для натрий-ионных аккумуляторов

Натрий-ионные аккумуляторы привлекли широкое внимание как системы хранения энергии для электросетей благодаря природному abundance натрия. Рабочие характеристики таких аккумуляторов ограничены доступностью электродных материалов, особенно слоистых оксидов для натрий-ионных аккумуляторов, что стимулирует поиск материалов с широким композиционным разнообразием. Определение того, как состав задаёт структурную химию, имеет решающее значение для электрохимических характеристик, однако его прогнозирование крайне сложно, особенно для сложных составов. Мы вводим понятие «катионного потенциала», которое учитывает ключевые взаимодействия в слоистых материалах и позволяет прогнозировать их структуры упаковки. Это продемонстрировано на примере рационального проектирования и получения слоистых электродных материалов с улучшенными характеристиками. Поскольку структура упаковки определяет функциональные свойства, данная методология открывает путь к разработке слоистых оксидов щелочных металлов.