材料学院青年教师彭波近日以第一作者身份在国际顶级期刊Angewandte Chemie上发表了钠离子电池的最新研究成果。该研究报道了一种定制化策略，可实现高电压、大容量钠离子电池正极材料的稳定循环。

  开发低成本钠离子电池近年来受到了广泛的关注。然而钠离子电池的实际应用仍然受到一些关键挑战，比如低的能量密度和未达预期的成本，这些问题主要受限制于正极材料。高电压P2-Na_0.67Ni_0.33Mn_0.67O₂层状正极材料具有超过600 Wh kg^-1的理论能量密度，而被认为是实现高能量密度钠离子电池的良好选择。然而，该正极材料存在着快速的容量衰减，这限制了其实际应用。当前，针对该问题研究者已经做了一些关键的研究并取得了较好的进步，但仍存在高容量与高电压难以兼得的难题。

  该研究团队提出的定制化策略，即选用廉价且具有功效性的造岩元素（Mg-Al-Ti）进行多元微量掺杂，实现了该材料在兼备大容量和高压特性下的稳定循环。设计的正极材料表现出140.3 mAh g^-1的高可逆容量，并在50个循环后容量保持率仍高达89.0%。基于此, 组装的钠离子全电池实现了303.3 Wh kg^-1的高能量密度。此外，作者揭示了大体积相变导致的晶内裂纹和进一步副反应导致的层状结构向岩盐结构的转变可能是容量失效的关键原因。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202411618

（撰稿：彭波  审核：顾京宇  李永涛）