为了开发用于钠离子电池的下一代商用氧化物阴极，降低镍元素含量，并进一步调节锰等廉价过渡金属元素的氧化还原反应以提高比容量至关重要。然而，锰氧化还原反应（MRR）的活化仍然是一个挑战，MRR诱导了Jahn-Teller效应，导致严重的结构变形和快速的性能衰减。近日，中南大学张治安通过减轻长程Jahn-Teller有序性来稳定两相层状氧化钠中的锰氧化还原反应。

本文要点：

1) 由于Na空位和O（2p）-TM（3d-t_2g）轨道的弱杂化活化，双相低Ni-Mn基氧化物P2/O3-Na_0.8Ni_0.23Fe_0.34Mn_0.43O₂（P2/O3）表现出可逆的MRR，在充电和放电过程中在Mn⁴⁺和Mn³⁺之间进行跃迁。

2) P2/O3中P2型和O3型晶畴的交错排列限制了长程Jahn-Teller有序性，以减轻MRR引起的MnO₆八面体协同畸变，并抑制了Jahn-Teler效应，确保了MRR在电荷补偿中的持续稳定性。此外，由于P2型相的引入，钠离子的迁移势垒显著降低，空气暴露后容量没有明显下降，分别显著提高了P2/O3的动态性能和空气稳定性。

参考文献：

Shihao Li et.al Mitigating Long Range Jahn-Teller Ordering to Stabilize Mn Redox Reaction in Biphasic Layered Sodium Oxide Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202403955

https://doi.org/10.1002/aenm.202403955