Na₃V₂(PO₄)₃(NVP)正极具有稳定的3DNASICON结构的优点，可实现超快Na⁺扩散，但它仍然存在电子电导率差（10−9 S cm⁻¹）和能量密度不足（∼370 Wh kg⁻¹）的问题。

在此，福州大学Xiang Ding，中国科学院福建物质结构研究所Lili Han系统地制备了一系列高熵掺杂的Na_3+xV_1.76−xZn_x(GaCrAlIn)_0.06(PO₄)₃（x=0、0.2、0.35和0.5）正极，具有活化的V5+⇌V4+高电压平台（4.0 V）和提高的放电容量，这是由于二价Zn代替三价V的电荷补偿以及额外的Na⁺输入以形成富钠相。

文章要点

1）一系列原位/非原位表征研究和DFT计算从根本上验证了电荷守恒机制、增强的体积电导率和强大的结构稳定性。因此，在半电池中，优化的正极（x=0.35）能够提供大大提高的放电容量（126.8 mAh g^-1）、可靠的循环稳定性（97.4%@5000次循环@40C）和具有竞争力的能量密度（426.1 Wh kg^-1）在2.0-4.3 V时。

2）将放电截止电压降低至1.4 V后，三电子反应（V⁵⁺⇌V²⁺）以出色的稳定性完全激活，提供无与伦比的193.4 mAh g^-1容量和更高的能量密度（544.3 Wh kg^-1）。此外，它在1.6-4.1 V的NVPZGCAI35//硬碳全电池中显示出高容量（126.1 mAh g^-1）和能量密度（417.2 Wh kg^-1）。

因此，这种开创性的高熵和富钠策略对于开发高能量密度和高稳定性的钠离子电池至关重要。

参考文献

Xiang Ding, et al, High-Entropy and Na-Rich-Designed HighEnergy-Density Na3V2(PO4)3/C Cathode, ACS Nano, 2024

DOI: 10.1021/acsnano.4c14284

https://doi.org/10.1021/acsnano.4c14284