层状插层化合物中滑移相变的中尺度建模

《Advanced Energy Materials》：Meso-Scale Modeling of Glide Phase Transformations in Layered Intercalation Compounds

钠离子电池层状插层化合物 glide相变机制与化学力学模型研究

　　

摘要

许多层状插层化合物在插入客体离子的过程中会经历一系列结构相变，这些相变导致其二维构建块内的堆叠顺序发生变化。从晶体学的角度来看，堆叠顺序的变化可以通过这些二维构建块的滑移来实现。滑移转变在层状钠插层化合物中尤为常见，例如$$和$$，其中$$可以是一种或多种过渡金属的组合。尽管这些化合物作为钠离子电池的电极材料具有潜力，但在滑移相变过程中产生的机械损伤阻碍了它们在当前电池技术中的广泛应用。为了克服层状钠插层化合物在电化学循环过程中的退化现象，有必要对其滑移相变机制有基本的了解。在这项研究中，我们建立了一个化学-力学模型，该模型明确考虑了层状插层化合物在介观尺度上的独特各向异性粘聚特性。该模型能够预测由于插层客体离子的流动而产生的新堆叠序列的成核和生长过程，以及导致具有不同堆叠顺序的相干共存相分离的部分位错的形成。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可向通讯作者提出合理请求后获得。