学院新闻
上海市磁共振重点实验室胡炳文研究员团队刊发科研论文
发布时间:2021-02-01   浏览次数:143

近期,上海市磁共振重点实验室胡炳文研究员团队利用布鲁克E580电子顺磁共振波谱仪,在国内首次利用EPR成像技术进行了钠离子电池性能研究,相关研究成果发表于《Journal of Physical Chemistry Letters》期刊上(J.Phys.Chem.Lett.202112(2):781–786)。

NaCrO因其低成本、高安全性和高功率的特点,成为钠离子电池正极的备选材料之一。在投入实际应用前,有必要进一步理解其在循环过程中的电子结构和相变特性。本研究中,采用原位EPR对NaCrO2在2.2-3.6V和2.2-4.5V电压条件之间循环切换时电子结构的演变进行监测。研究发现,在充电初期NaCrO2脱钠以后产生了电子离域效应,这或许是其具备卓越倍率性能的原因(图1)。

1. 原位EPR

此外,通过原位EPR和EPR成像(图2),发现在3.8V条件下,电解液中出现了与不可逆相变相关的EPR信号,这是由于表面重构生成了Cr5+离子、而Cr5+离子溶解在电解液并存在于较厚的电池隔膜当中。这些研究结果可以帮助研究者更好地设计和改性铬基正极材料。

2. 原位EPR成像

作为公共创新服务平台仪器,该设备为布鲁克E580连续波/脉冲电子顺磁共振波谱仪(包括L-波段,X-波段和Q-波段,以及成像系统),为多种波谱、成像实验提供了稳健的技术支持。

3.EPR 设备



                             图:课题组

                           文:朱佳媛

编辑:袁会敏