Na₄MnV(PO₄)₃(NMVP)是一种很有前途的钠离子电池正极候选材料。然而，低电子电导率和部分阳离子溶解等问题导致了高极化和结构扭曲。

近日，上海大学Chao Yang，Shuangqiang Chen通过引入不同量的锆掺杂和碳涂层，设计了具有不同氧空位的NMVP正极的局域电子密度和反应动力学性质。

文章要点

1）优化的样品在30 C下实现了71.8 mAh g⁻¹的高倍率容量(1000次循环后容量保持率为83.1%)，并且在较宽的温度范围内(60 °C下为84.1 mAh g⁻¹和-30 °C下为61.4 mAh g⁻¹)表现出优异的性能。

2）原位X-射线衍射仪证实了氧化还原固溶体和两相反应机理，揭示了掺杂后晶胞体积的微小变化和微小的应变变化，有效地抑制了结构变形。理论计算表明，Zr掺杂显著缩小了NMVP的禁带宽度，丰富了局域电子密度，但对局域元素分布和键长影响不大。

3）此外，全电池表现出高的能量密度(259.9 Wh kg⁻¹)和出色的循环稳定性(200循环)。因此，这项工作对应变抑制和界面工程在促进宽温度范围和长日历寿命SIB的发展方面的协同效应提供了新的见解。

参考文献

Lei Wang, et al, Synergistic Strain Suppressing and Interface Engineering in Na₄MnV(PO₄)₃/C for WideTemperature and Long-Calendar-Life SodiumIon Storage, ACS Nano, 2024

DOI: 10.1021/acsnano.4c00764

https://doi.org/10.1021/acsnano.4c00764