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層狀氧化物由于其誘人的能量密度和可行的合成方法，被認為是極具潛力的可再充電鈉離子電池正極材料之一。然而，在充電/放電循環(huán)過程中，它經(jīng)歷了復(fù)雜的相變和明顯的結(jié)構(gòu)退化，導(dǎo)致嚴重的體積應(yīng)變和較差的循環(huán)性能。近日，中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所崔光磊、杜曉璠、王曉剛通過高熵相穩(wěn)定工程提出了一種用于SIBs的零應(yīng)變高熵NaNi_0.2Fe_0.2Mn_0.35Cu_0.05Zn_0.1Sn_0.1O₂陰極。

本文要點：

1) 這種低鎳鈷自由高熵陰極可以提供高度可逆的相演變、零體積應(yīng)變和顯著改善的全電池循環(huán)性能。通過結(jié)合X射線吸收光譜和第一性原理計算，作者闡明了高熵框架中的各種元素功能，即Ni/Fe/Cu作為電荷補償器，而Mn/Zn/Sn除了具有穩(wěn)定的價態(tài)外，還通過增強電荷局域化作用作為層間滑移抑制劑。

2) 該工作為抑制插層電極中的不可逆相變和結(jié)構(gòu)退化提供了一種有效策略，這大大促進了商業(yè)高性能SIB陰極的開發(fā)。

參考文獻：

Bing Wang et.al High-Entropy Phase Stabilization Engineering Enables High-Performance Layered Cathode for Sodium-Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202401090

https://doi.org/10.1002/aenm.202401090