中南大学/湖南科技大学AFM:调节O3型高熵层状钠氧化物的相角变化以实现实用型钠离子圆柱形电池

高熵氧化物因其多样的组成和熵稳定的结构,已成为钠离子电池正极材料的有前途的候选者。

然而,这些材料中的相变对特定的过渡金属组成非常敏感,有效的设计策略仍处于发展阶段。

基于此,2025年3月21日,中南大学李荐,湖南科技大学Tingliang Xie等人在国际知名期刊Advanced Functional Materials发表题为《Modulating Phase Angle Variations of O3-Type High-Entropy Layered Sodium Oxide for Practical Sodium-Ion Cylindrical Battery》的研究论文。

在此,本文报道了一种六元素高熵层状氧化物正极材料O₃-Na₀.₉Ni₀.₃Fe₀.₁Zn₀.₁Cu₀.₀₅Mn₀.₃Ti₀.₁₅O₂,其中锌和铜的引入不仅改变了电子结构,还影响了所需OP₂相的形成角度。

通过精细调节锌/铜比例,作者优化了高熵层状氧化物的相变行为,显著增强了结构稳定性和电化学性能。

该材料提供了146.9 mAh g⁻¹的高比容量,并具有卓越的循环性能(500个循环后容量保持率为80.4%)。

此外,利用所制备的正极和商用硬碳负极,1.1 Ah圆柱形电池成功展示了92%的高初始库仑效率和高达5C的快速充放电速率,保持了93.6%的容量。

值得注意的是,这些圆柱形电池表现出优异的循环稳定性,300个循环后容量保持率为86%。

Modulating Phase Angle Variations of O3-Type High-Entropy Layered Sodium Oxide for Practical Sodium-Ion Cylindrical Battery,Adv. Funct. Mater.,2025.https://doi.org/10.1002/adfm.202501688

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