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解耦钠层氧化物的空气敏感性
作者:小柯机器人 发布时间:2024/8/18 18:43:14

中国科学院物理研究所陆雅翔团队解耦钠层氧化物的空气敏感性。相关研究成果于2024年8月16日发表在国际知名学术期刊《科学》。

空气敏感性仍然是钠(Na)层状氧化物(NLOs)商业化的一大障碍。几十年来,由于空气成分之间相互作用的复杂性及其对NLOs块体和表面的影响,这个问题一直困扰着科学家。

该文中,研究发现只有当分别与二氧化碳或氧气结合时,水蒸气在引发NLOs的破坏性酸和氧化降解中起着关键作用。

定量分析表明,降低综合了离子势和钠含量影响的阳离子竞争系数(η),并增加粒径,可以提高对酸侵蚀的抵抗力,而使用高电位氧化还原对可以消除氧化降解。这些发现阐明了潜在的空气恶化机制,并使空气稳定NLOs的设计合理化。

附:英文原文

Title: Decoupling the air sensitivity of Na-layered oxides

Author: Yang Yang, Zaifa Wang, Congcong Du, Bowen Wang, Xinyan Li, Siyuan Wu, Xiaowei Li, Xiao Zhang, Xubin Wang, Yaoshen Niu, Feixiang Ding, Xiaohui Rong, Yaxiang Lu

Issue&Volume: 2024-08-16

Abstract: Air sensitivity remains a substantial barrier to the commercialization of sodium (Na)–layered oxides (NLOs). This problem has puzzled the community for decades because of the complexity of interactions between air components and their impact on both bulk and surfaces of NLOs. We show here that water vapor plays a pivotal role in initiating destructive acid and oxidative degradations of NLOs only when coupled with carbon dioxide or oxygen, respectively. Quantification analysis revealed that reducing the defined cation competition coefficient (η), which integrates the effects of ionic potential and sodium content, and increasing the particle size can enhance the resistance to acid attack, whereas using high-potential redox couples can eliminate oxidative degradation. These findings elucidate the underlying air deterioration mechanisms and rationalize the design of air-stable NLOs.

DOI: adm9223

Source: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adm9223

期刊信息

Science:《科学》,创刊于1880年。隶属于美国科学促进会,最新IF:63.714
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