高電壓的氧元素氧化還原有可能實現高能量密度陰極電池的突破，但是目前氧元素氧化還原面臨的挑戰包括氧原子容易損失和電池循環過程的性能快速衰減等問題，雖然相關研究非常多但是這些問題仍然難以解決。
有鑒于此，美國阿貢國家實驗室Khalil Amine、中南大學紀效波教授、TongChao Liu、梁超平副教授等報道基于理論計算，提出了熵增驅動的多濃度策略，增強較高脫鈉態的電子結構無序ESD（electronic structure disorder），阻礙氧遷移，并且控制氧的活性。
本文要點：
（1）
通過增強無序結構改善晶格氧的氧化還原電化學可逆，因此抑制P-O結構演變，構筑穩定的TMO6八面體結構，這得到XAS表征結果的支持。通過深入分析不同熵結構（configuration entropy）的Na層狀電極，發現陽離子無序結構導致產生高熵狀態，影響陽離子氧化還原，顯著的限制形成有害O′3晶相。
（2）
這種結構電池能夠在高達4.4 V Na+/Na進行穩定的循環，在1C倍率工作100圈后容量仍保留90.1 %，在2C倍率工作300圈后容量仍達到76.1 %。這種控制ESD得到的氧彈性氧化還原拓展了熵工程的區間，為開發高能量常循環壽命的穩定電池提供幫助。
參考文獻
Haoji Wang, Jinqiang Gao, Yu Mei, Lianshan Ni, Yi He, Ningyun Hong, Jiangnan Huang, Wentao Deng, Guoqiang Zou, Hongshuai Hou, Chaoping Liang, Tongchao Liu, Xiaobo Ji, Khalil Amine, Halting Oxygen Evolution to Achieve Long Cycle Life in Sodium Layered Cathodes, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202418605
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202418605
