基于錳的層狀氧化物材料由于其低成本和高效的鈉插層化學(xué)反應(yīng)，被認(rèn)為是鈉離子電池中最具競爭力的陰極材料之一。然而，它們的電化學(xué)性能受到機(jī)械和化學(xué)故障的限制，這些故障源于層間相互作用較弱、Mn3+的賈恩-泰勒效應(yīng)以及不穩(wěn)定的表面。鑒于此，東北大學(xué)Wen-Bin Luo等采用了淬火方法來制造具有氟和位錯(cuò)豐富表面的堅(jiān)固多相結(jié)構(gòu)。
本文要點(diǎn)：
（1）通過位錯(cuò)的積累和多相結(jié)構(gòu)的互鎖，增強(qiáng)了材料在去鈉/充鈉過程中機(jī)械穩(wěn)定性，同時(shí)表面氟的錨定進(jìn)一步加強(qiáng)了化學(xué)穩(wěn)定性。
（2）在1.5-4.5 V電壓范圍內(nèi)，以0.5 C和1 C的速率循環(huán)200次后，設(shè)計(jì)的復(fù)合材料P2/P3/O3-Na0.89Ni0.3Mn0.55Cu0.1Ti0.05O1.94F0.06分別表現(xiàn)出87.17%和90.4%的優(yōu)秀容量保持率。本研究展示了機(jī)械-化學(xué)耦合材料的同步設(shè)計(jì)在高性能陰極材料開發(fā)中的重要作用。
Dongrun Yang, Chen Liu, Xuan-Wen Gao, Zhiwei Zhao, Qinfen Gu, Yutong Long, Qingsong Lai, Hong Chen, Zhaomeng Liu, Wen-Bin Luo, Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202500939.
https://doi.org/10.1002/anie.202500939
