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Na₄MnV(PO₄)₃(NMVP)是一種很有前途的鈉離子電池正極候選材料。然而，低電子電導(dǎo)率和部分陽離子溶解等問題導(dǎo)致了高極化和結(jié)構(gòu)扭曲。

近日，上海大學(xué)Chao Yang，Shuangqiang Chen通過引入不同量的鋯摻雜和碳涂層，設(shè)計(jì)了具有不同氧空位的NMVP正極的局域電子密度和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。

文章要點(diǎn)

1）優(yōu)化的樣品在30 C下實(shí)現(xiàn)了71.8 mAh g^?1的高倍率容量(1000次循環(huán)后容量保持率為83.1%)，并且在較寬的溫度范圍內(nèi)(60 °C下為84.1 mAh g^?1和-30 °C下為61.4 mAh g^?1)表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。

2）原位X-射線衍射儀證實(shí)了氧化還原固溶體和兩相反應(yīng)機(jī)理，揭示了摻雜后晶胞體積的微小變化和微小的應(yīng)變變化，有效地抑制了結(jié)構(gòu)變形。理論計(jì)算表明，Zr摻雜顯著縮小了NMVP的禁帶寬度，豐富了局域電子密度，但對局域元素分布和鍵長影響不大。

3）此外，全電池表現(xiàn)出高的能量密度(259.9 Wh kg^?1)和出色的循環(huán)穩(wěn)定性(200循環(huán))。因此，這項(xiàng)工作對應(yīng)變抑制和界面工程在促進(jìn)寬溫度范圍和長日歷壽命SIB的發(fā)展方面的協(xié)同效應(yīng)提供了新的見解。

參考文獻(xiàn)

Lei Wang, et al, Synergistic Strain Suppressing and Interface Engineering in Na₄MnV(PO₄)₃/C for WideTemperature and Long-Calendar-Life SodiumIon Storage, ACS Nano, 2024

DOI: 10.1021/acsnano.4c00764

https://doi.org/10.1021/acsnano.4c00764