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O3型層狀氧化物是一種極具潛力的鈉離子電池正極材料。然而，其較差的循環(huán)穩(wěn)定性阻礙了其實際應(yīng)用，主要是由于有害的相變和不可逆的氧氧化還原，特別是在高壓區(qū)域。浙江師范大學(xué)Xiao Yongyao、復(fù)旦大學(xué)Zhou Yongning提出了一種將Li⁺、Mg²⁺、Ca²⁺和Sb⁵⁺摻入O3-Na_0.8Ni_0.4Fe_0.2Mn_0.4O₂陰極材料中的共摻雜策略。

本文要點：

1) 新型Na_0.8Ni_0.3Fe_0.2Mn_0.3Li_0.1Mg_0.02Ca_0.05Sb_0.03O₂（LMCS NFM）既抑制了4.1V以上的相變，又降低了各向異性應(yīng)變。此外，由于Sb⁵⁺和“Li–O-空位”和“Mg–O-空位“構(gòu)型的強大吸引力，作者觀察到了受限但高度可逆的氧氧化還原。

2) 該策略帶來了優(yōu)異的高壓循環(huán)穩(wěn)定性，并且可逆容量為130 mAh g^?1，在4.2V下250次循環(huán)后容量保持率為85%，熱失控風(fēng)險和濕度敏感性較小，從而增加了O3型氧化物陰極實際應(yīng)用的可能性。

參考文獻(xiàn)：

Kai Zhang et.al Regulating Phase Transition and Oxygen Redox to Achieve Stable High-Voltage O3-Type Cathode Materials for Sodium-Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202302793

https://doi.org/10.1002/aenm.202302793