Mn基層狀氧化物正極材料因高容量、低成本而受到廣泛關注，然而較差的空氣穩定性、不可逆的相變和較慢的動力學阻礙了它們的實際應用。
近日，溫州大學Yan-Fang Zhu，侴術雷教授，Yao Xiao提出了一種基于將殘余堿轉化為隧道相Na0.44MnO2的通用界面重構策略來同時解決上述問題，以O3 NaNi0.4Fe0.2Mn0.4O2@2 mol % Na0.44MnO2（NaNFM@NMO）為原型材料。優化后的材料表現出與鋰離子電池相當的初始容量和能量密度。
文章要點
1）通過軟X射線吸收譜和原位X射線吸收譜分析并驗證了NaNFM@NMO的可逆陰離子氧化還原行為和電荷補償機制。由于隧道結構的固有穩定性，NaNFM@NMO 正極材料具有優異的空氣穩定性和高度可逆的結構演化，這已通過接觸角測試、嚴格的老化測試和原位 X 射線衍射得到證實。
2）更重要的是，NaNFM@NMO 正極與未預鈉化的硬碳負極表現出很好的匹配性，并表現出優異的全電池電化學性能。此外，這種策略還可以應用于改性 P2 型正極，顯示出良好的普適性和良好的工業化生產前景。
總的來說，提出的策略可以提高空氣穩定性，同時保持界面和本體穩定，并將為其他電極材料的優化開辟一個全新的領域。
參考文獻
Ling-Yi Kong, et al, A Universal Interfacial Reconstruction Strategy Based on Converting Residual Alkali for Sodium Layered Oxide Cathodes: Marvelous Air Stability, Reversible Anion Redox, and Practical Full Cell, J. Am. Chem. Soc., 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c04766
https://doi.org/10.1021/jacs.4c04766
