Nat. Common.: 原子无序蜂窝层状NaKNi2TeO6中混合碱离子的运输和存储

蜂窝层状氧化物是一类层状结构的纳米材料，其主要特征是碱金属或铸币金属原子交错在排列成蜂窝状的过渡金属原子片之间。由于其结构框架，这种氧化物显示出有趣的物理化学和电化学特性。然而，目前这类材料的发展仍然有限。

在此，日本产业技术综合研究所（AIST）Titus Masese、株式会社住化分析中心（SCAS）Yoshinobu Miyazaki、Tomohiro Saito等人报道了碱金属原子（Na和K）的组合使用来生产蜂窝层状混合碱金属氧化物材料，即NaKNi₂TeO₆。

通过透射电子显微镜测量，作者揭示了以Na和K原子交替排列的非周期性堆叠和不连贯性为特征的局部原子结构紊乱。此外，还研究了Na⁺和K⁺离子在NaKNi₂TeO₆中混合电化学传输和存储的可能性。

图1. NaKNi₂TeO₆中碱离子嵌入/脱嵌过程中的结构变化

当基于NaKNi₂TeO₆的正极，室温NaK液体合金负极以离子液体电解质溶液组成电池时，在低电流密度下（＜10 mA g^-1）表现出大约4 V的平均放电电压和大约 80 mAh g^-1的比容量。

这项研究展示了NaKNi₂TeO₆和相关的层状混合碱金属氧化物材料作为功能材料的潜力，为开发利用室温液态碱金属合金材料的“无枝晶”电化学储能系统的定制正极电极材料提供了参考。

图2. NaKNi₂TeO₆作为NaK电池正极材料的电化学性能

Mixed alkali-ion transport and storage in atomic-disordered honeycomb layered NaKNi₂TeO₆, Nature Communications 2021. DOI: 10.1038/s41467-021-24694-5

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Nat. Common.: 原子无序蜂窝层状NaKNi2TeO6中混合碱离子的运输和存储

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