具有三相异质结构的钠离子氧化物正极已经引起了广泛的关注，利用不同相的协同效应可以提高钠储存性能。然而，由于在充/放电过程中的层间滑动，复合结构通常遭受多次不可逆相变和高晶格应变。

基于此，温州大学侴术雷教授，Yao Xiao采用简单的热聚合法合成了三相异质氧化物SIBs正极材料Na_0.5Ni_0.2Co_0.15Mn_0.65O₂（LLS-NaNCM）和Na_0.5Ni_0.05Co_0.15Mn_0.65Mg_0.15O₂（LLS-NaNCMM15）。

文章要点

1）研究人员利用原位充放电X射线衍射仪分析了正极材料在循环过程中的结构演变。结果表明，LLS-NaNCM电极在充放电过程中经历了复杂的结构演化过程，而LLS-NaNCMM15电极在Na⁺的嵌入/脱嵌过程中，在截断电位为4.0和4.3V时，发生了简化的相变。此外，通过不同的结构表征确定了三相异质结构组成。

2）研究人员通过电化学性能和定量的电化学动力学计算，进一步证实了取代的镁元素可以通过操纵化学环境来抑制晶格应变，从而提高结构的可逆性。因此，这种局部化学调控的应变工程策略可以简化相变，抑制循环过程中的巨大体积变化，从而获得高性能的层状氧化物正极。

参考文献

Hai-Yan Hu, et al, Strain Engineering by Local Chemistry Manipulation of Triphase Heterostructured Oxide Cathodes to Facilitate Phase Transitions for High-Performance Sodium-Ion Batteries, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202201511

https://doi.org/10.1002/aenm.202201511