電極材料におけるカチオン空孔の役割：合成、先進的特性評価、および基礎

要約 原子スケールの欠陥、例えばカチオン空孔を電極材料に組み込むことは、その電気化学エネルギー貯蔵性能を向上させるための効果的な戦略と見なされています。実際、カチオン空孔はホスト材料の電子特性を効果的に調整し、電荷移動および酸化還元反応の動力学を促進します。このような欠陥は、挿入されたプロトンまたはアルカリカチオンのための追加のホストサイトとしても機能し、電気化学的サイクリング時にイオンの拡散を促進します。これらの特徴は、改善された電気化学的性能に寄与する可能性があります。本レビューでは、カチオン空孔に基づく電気化学エネルギー貯蔵材料の最新の進展、カチオン空孔を組み込む合成アプローチと、これらの空孔の特性評価および基礎的役割を特定するための先進的技術に関する情報を、化学と材料の観点から提供します。カチオン空孔に基づく電気化学エネルギー貯蔵材料の主な課題と今後の機会についても論じ、多くのカチオン欠損遷移金属酸化物（TMO）に特に焦点を当て、新たに出現する材料である遷移金属炭化物（MXenes）も含まれています。