基于氧阴离子的氧化还原反应除了基于氧化还原反应进行Na离子电池的电荷补偿，还能够有效的提高富Mn层状氧化物电极的容量。但是阴离子氧化还原反应通常伴随着不可逆的结构变化和较弱的电池循环性能。

有鉴于此，华中科技大学黄云辉、同济大学罗巍等报道在P2型结构Na_0.83Li_0.25Mn_0.75O₂材料中进行Mg取代Na离子，发展了一种稳定的阴离子氧化还原材料。

通过DFT计算，发现Mg取代能够有效的降低氧的化学势，因此改善离子氧物种的稳定性。

本文要点：

（1）

当电池工作时和较多的Na被剥离，Mg离子由于保留在晶格中，因此能够与O 2p轨道之间相互作用，降低低配位氧、非键合缺电子氧的2p轨道，促进氧的氧化还原可逆性。

（2）

在2.6-4.5 V区间内进行循环，其中只有阴离子氧化还原进行电荷补偿。修饰Mg离子的Na_0.773Mg_0.03Li_0.25Mn_0.75O₂材料展示了更好的可逆性能，比Na_0.83Li_0.25Mn_0.75O₂材料的循环稳定性提高4倍。实验表征发现Na_0.773Mg_0.03Li_0.25Mn_0.75O₂材料在Na离子插嵌/剥离过程中展示了1.1 %体积膨胀现象，实现了一种“零应力”变化的电极。

总之，本文研究结果为发展可逆的富Mn氧化物电极提供经验和指导。

参考文献

Yangyang Huang, Yongcheng Zhu, Anmin Nie, Haoyu Fu, Zhiwei Hu, Xueping Sun, ShuChih Haw, Jin-Ming Chen, Ting-Shan Chan, Sijie Yu, Guang Sun, Gang Jiang, Jiantao Han, Wei Luo* and Yunhui Huang*, Enabling Anionic Redox Stability of P2-Na_5/6Li_1/4Mn_3/4O₂ by Mg Substitution, Adv. Mater. 2021, 2105404

DOI: 10.1002/adma.202105404

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202105404