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Na₃V₂(PO₄)₃(NVP)正極具有穩定的3DNASICON結構的優點，可實現超快Na⁺擴散，但它仍然存在電子電導率差（10?9 S cm^?1）和能量密度不足（～370 Wh kg^?1）的問題。

在此，福州大學Xiang Ding，中國科學院福建物質結構研究所Lili Han系統地制備了一系列高熵摻雜的Na_3+xV_1.76?xZn_x(GaCrAlIn)_0.06(PO₄)₃（x=0、0.2、0.35和0.5）正極，具有活化的V5+?V4+高電壓平臺（4.0 V）和提高的放電容量，這是由于二價Zn代替三價V的電荷補償以及額外的Na⁺輸入以形成富鈉相。

文章要點

1）一系列原位/非原位表征研究和DFT計算從根本上驗證了電荷守恒機制、增強的體積電導率和強大的結構穩定性。因此，在半電池中，優化的正極（x=0.35）能夠提供大大提高的放電容量（126.8 mAh g^-1）、可靠的循環穩定性（97.4%@5000次循環@40C）和具有競爭力的能量密度（426.1 Wh kg^-1）在2.0-4.3 V時。

2）將放電截止電壓降低至1.4 V后，三電子反應（V⁵⁺?V²⁺）以出色的穩定性完全激活，提供無與倫比的193.4 mAh g^-1容量和更高的能量密度（544.3 Wh kg^-1）。此外，它在1.6-4.1 V的NVPZGCAI35//硬碳全電池中顯示出高容量（126.1 mAh g^-1）和能量密度（417.2 Wh kg^-1）。

因此，這種開創性的高熵和富鈉策略對于開發高能量密度和高穩定性的鈉離子電池至關重要。

參考文獻

Xiang Ding, et al, High-Entropy and Na-Rich-Designed HighEnergy-Density Na3V2(PO4)3/C Cathode, ACS Nano, 2024

DOI: 10.1021/acsnano.4c14284

https://doi.org/10.1021/acsnano.4c14284