锰基层状氧化物材料因其低成本和高效的钠离子嵌入化学性质,被认为是钠离子电池最有竞争力的正极材料之一。
然而,其电化学性能受到机械和化学失效的阻碍,这些问题源于层间相互作用弱、Mn³⁺的Jahn-Teller效应以及不稳定的表面。
基于此,2025年3月26日,东北大学骆文彬等人在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Constructing Mechanical-Chemical Stability via Multiphase Riveting and Interface Optimization towards Layer-structured Oxide Cathode Material》的研究论文。
为解决这些问题,作者采用淬火法制备了一种具有氟和位错丰富表面的坚固多相结构。
通过位错的积累和多相结构的交错,提高了材料在(脱)钠化过程中机械稳定性,而表面氟锚定进一步增强了化学稳定性。
即使在1.5-4.5 V电压范围内,以0.5 C和1 C的倍率循环200次后,设计的复合材料P2/P3/O3-Na0.89Ni0.3Mn0.55Cu0.1Ti0.05O1.94F0.06仍分别展现出87.17%和90.4%的令人印象深刻的容量保持率。
这项工作凸显了机械化学耦合材料同时设计在高性能正极材料发展中的重要作用。
Constructing Mechanical-Chemical Stability via Multiphase Riveting and Interface Optimization towards Layer-structured Oxide Cathode Material,Angew. Chem. Int. Ed.,2025. https://doi.org/10.1002/anie.202500939
