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優(yōu)質(zhì)鈉離子電池（SIB）非常需要具有更高容量和更好耐用性的正極材料。

在此，中南大學(xué)Zhian Zhang提出陰離子基團取代策略來設(shè)計具有優(yōu)異Na⁺存儲性能的正極材料NASICON-Na₄Fe₃(PO₄)_1.9(SiO₄)_0.1P₂O₇ (NFPP-Si0.1)。

文章要點

1）實驗和理論研究表明，通過陰離子取代對局部結(jié)構(gòu)進行修飾，通過優(yōu)化電子電導(dǎo)率和降低Na+擴散能壘，顯著提高了離子/電子轉(zhuǎn)移動力學(xué)。此外，SiO₄ ^4? 取代會產(chǎn)生晶格的輕微膨脹，從而拓寬Na+擴散通道。

2）具體來說，定制設(shè)計的NFPP-Si0.1在50 C恒定充放電條件下可提供77.6 mAh g^?1的高倍率容量，并在10 C下循環(huán)7000次后仍具有79.4%的優(yōu)異可回收性。此外，它還具有出色的低溫性能。 0.1 C 時的溫度可逆容量為 95.5 mAh g^?1，長期循環(huán)性在 5 C、-10 °C 下循環(huán) 1000 次后容量保持率為 93.6%。

這種異質(zhì)和同構(gòu)陰離子基團取代策略提供了一種解鎖高倍率和長壽命混合聚陰離子陰極的方法。

參考文獻(xiàn)

Xiaochen Ge, et al, Anion Substitution Strategy toward an Advanced NASICON-Na4Fe3(PO4)2P2O7 Cathode for Sodium-Ion Batteries, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c10319

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c10319