ИСТИНА

Ниобий-содержащие соединения активно исследуются в качестве анодных материалов для металл-ионных батарей из-за их высокой энергоёмкости, которую обеспечивают многоэлектронные редокс процессы. Согласно расчётам, в фосфатах окислительно-восстановительный потенциал пары V3+/V2+ находится между таковым для пар Nb5+/Nb4+ и Nb4+/Nb3+, что позволяет реализовать трёхэлектронный процесс. Цель данной работы – исследование многоэлектронных реакций в смешанных фосфатах ниобия-ванадия с NASICONо-подобными структурами. С помощью золь-гель метода был синтезирован LiNbV(PO4)3, со структурой Anti-NASICON, параметры элементарной ячейки которого согласуются с литературными данными. LiNbV(PO4)3 демонстрирует обратимуюэлектрохимическую активность: при С/10 в Li-полуячейке разрядная емкость составила ~ 180 мАч/г , в Na-полуячейке ~ 150 мАч/г, что соответствует обратимому внедрению более 2,5 ионов щелочного металла. Величины диффузионных барьеров, рассчитанные с помощью DFT-NEB для ионов Na+, сопоставимы с таковыми для других изоструктурных соединений4. Таким образом LiNbV(PO4)3является первым примером фосфата со структурой Anti-NASICON, для которого наблюдается обратимая электрохимическая активность в Na-полуячейке и реализуются переходы Nb5+/Nb4+ и Nb4+/Nb3+.