近日,西南大学材料与能源学院的徐茂文、戚钰若研究团队(暨温州大学肖遥研究团队)在钠离子电池正极材料领域取得重要进展,两项研究成果连续发表于Advanced Functional Materials和Angewandte Chemie International Edition等国际顶级期刊。
其中,西南大学分析测试中心的 EasyXAFS300+ 台式X射线吸收精细结构谱仪提供X射线吸收近边结构(XANES)、扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)测试及原位充放电实验,为研究提供材料局部结构、电子态表征的相关支持。
一、研究成果及仪器测试技术支持概览
研究工作一:
论文题目:Enhanced Anionic Redox Stability for Sodium Ion Battery Cathodes via Mg‐Modified P2/O3 Biphasic Architecture
原文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202509099
第一作者:何易宸
通讯作者:徐茂文教授、戚钰若教授(西南大学)
研究亮点:通过 Mg 改性构建 P2/O3 双相结构,成功稳定阴离子氧化还原反应,显著提升材料循环稳定性。
EasyXAFS300+ 测试技术支持:
(1)Mn 与 Fe 的 K 边 XANES 分析:精确揭示了 Mg 掺杂后 Mn 价态升高(Mn³⁺→Mn⁴⁺)、Fe 价态提升,证实了 Mg 对过渡金属氧化还原行为的调控作用。
adfm.202509099 图2(d-w): 样品Mn(d)及Fe (e)的K边XANES谱
研究工作二:
论文题目:A Universal Voltage‐Enhancement Strategy Based on Multifunctional Ligand‐Mediated Modulation for Na-Layered Oxide Cathode
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202513023
第一作者:霍永林
通讯作者:徐茂文教授、戚钰若教授(西南大学),肖遥教授(温州大学)
研究亮点:提出了一种通用的配体场工程策略,通过引入弱场配体调控电子结构,成功提升电极工作电压。
EasyXAFS300+ 测试技术支持:
(1)Mn K边XANES:清晰显示 F 掺杂后吸收边向低能移动,表明 Mn 平均价态降低。
(2)原位 XAFS 测试:利用用户与中心共同搭建的原位测试设备,在充放电过程中实时监测了 Mn 价态演变和局部结构变化,发现F掺杂样品具有更显著的价态振荡和更稳定的结构可逆性,直接支撑了电压提升与结构稳定性增强的理论模型。
anie.202513023 图4(e-h): NMO 样品在 (e) 充电和 (f) 放电过程中的归一化原位 Mn K边 XANES 谱。NMOF 样品在 (g) 充电和 (h) 放电过程中的归一化原位 Mn K边 XANES 谱。
二、支撑文章所使用的分析测试中心主要设备:
台式X射线吸收精细结构谱仪(Benchtop X-ray Absorption Fine Structure Spectroscopy)
技术咨询:
阮弋帆老师,手机:15895874969
网上浏览西南大学分析测试中心网站,可查看设备详情(设备编号24A14573)。
https://atc.swu.edu.cn/info/1028/1482.htm
推荐测试类型:XANES 近边吸收谱,原位吸收边实验;EXAFS 拓展边测试对样品元素浓度要求较高,部分结果需搭配线站结果共同分析。
(文字:阮弋帆 图片:阮弋帆 复审:徐岚 终审:罗小英)