钠离子电池由于其成本效益和可持续的资源供应，是电网和其他储能应用中锂基技术的有效替代品之一。阴极的主要材料是P2型层状氧化物，其在高电荷状态下具有非常大的体积变化和结构退化的相变。近日，中山大学Sun Yang、拜罗伊特大学Wang Qingsong、阿贡实验室Xu Guiliang、清华大学Gu Lin、厦门大学Qiao Yu通过在P2-Na_0.7Fe_0.1Mn_0.75□_0.15O₂的过渡金属层中引入空位来解决这一问题（□代表空位）。

本文要点：

1) 过渡金属空位起到抑制相邻钠离子迁移的作用，因此在贫钠状态下保持结构和热稳定性。此外，特定的Na−O−□构型触发可逆的阴离子氧化还原反应并提高能量密度。

2) 因此，该阴极设计使得软包电池的能量密度为170 Wh kg⁻¹和120 Wh kg⁻¹，可分别循环运行600次和1000次以上。该工作不仅提出了一种可行的阴极设计策略，还证实了开发一种电池化学物质的可行性，这种化学物质可以减少对关键原材料的需求。

参考文献：

Yonglin Tang et.al Sustainable layered cathode with suppressed phase transition for long-life sodium-ion batteries Nature Sustainability 2024

DOI:

https://doi.org/10.1038/s41893-024-01288-9