Оксид натрия марганца Na0.44MnO2 (NMO)

Натрий-ионный аккумулятор  — это тип перезаряжаемой аккумуляторной ячейки, аналогичный литий-ионному аккумулятору, но использующий ионы натрия (Na⁺) в качестве носителей заряда. Натрий-ионные аккумуляторные ячейки могут быть лучшей альтернативой литий-ионным аккумуляторам благодаря их схожей электрохимии, нетоксичности, изобилию элементов и низкой стоимости натрия.

Слоистые оксиды переходных металлов натрия (NaxTMO₂), подобные LiTMO₂, представляют интерес в качестве катодного материала для натрий-ионного аккумулятора благодаря своей высокой удельной емкости и разнообразию редокс-активных элементов. Оксид натрия-марганца (Na_0.44MnO₂) особенно привлекателен из-за своих уникальных продолжительных туннелей, подходящих для интеркаляции-деинтеркаляции натрия с окислительно-восстановительной парой Mn⁴⁺/Mn³⁺.

Порошок Na_0.44MnO₂ может быть использован для исследования катодов для натрий-ионных аккумуляторов  в соответствии с предлагаемым рецептом:

• Рабочий электрод: тщательно перемешанный активный материал / графит марки Super P Li / связующее PVDF в соотношение 80:10:10 % по весу с использованием растворителя NMP, исходный материал тщательно сушится при температуре 80~100 °C в вакууме в течение 10 часов.
• Электролит: 1 М NaClO₄ в этиленкарбонате (EC) / диметилкарбонате (DMC) / диэтилкарбонате (DEC) в соотношение 1:1:1 по объему.
• Рабочий диапазон напряжений: 1.5÷3.9 В vs Na и 1.8÷2.8 В vs углерода.

 Ссылки:

1. "Layered Oxide Cathodes for Sodium-Ion Batteries: Storage Mechanism, Electrochemistry, and Techno-economics." Accounts of Chemical Research (2023): 3544-18095.
2. "Recent research progress on iron-and manganese-based positive electrode materials for rechargeable sodium batteries." Science and technology of advanced materials (2014).
3. "Electrochemical selective ion separation in capacitive deionization with sodium manganese oxide." Journal of colloid and interface science 506 (2017): 644-648.
4. "Revealing and suppressing surface Mn (II) formation of Na0. 44MnO2 electrodes for Na-ion batteries." Nano Energy 16 (2015): 186-195.