我校化材学院碳中和技术创新研究院侴术雷/肖遥团队在国际顶级期刊Advanced Energy Materials发表学术文章

钠离子电池由于其丰富的钠资源储量和广泛的分布，在大规模储能领域引起了越来越多的关注。由于钠离子半径大，开发钠离子高度可逆脱嵌的正极材料是获得高性能钠离子电池的关键。具有三相异质共生结构的层状氧化物正极材料由于可以利用不同相的协同效应来提高钠的存储性能而受到广泛的研究。然而，多相异质共生结构的氧化物正极材料在充放电过程中通常会出现一系列复杂的不可逆相转变，特别是在高电压充放电过程中存在复杂的电化学行为，并不可避免地造成晶格体积的大幅膨胀和收缩。

图1. 不同三相正极材料体系在不同电压窗口下的动态晶体结构演变过程

近日，我校化材学院碳中和技术创新研究院侴术雷/肖遥团队在国际顶级期刊《Advanced Energy Materials》上发表题为“Strain Engineering by Local Chemistry Manipulation of Triphase Heterostructured Oxide Cathodes to Facilitate Phase Transitions for High-Performance Sodium-Ion Batteries”的研究论文。本文提出一种基于局域化学调控的应变工程策略来调节材料的物理化学性质成功制备出具有三相异质共生结构层状氧化物正极材料Layered/Layered/Spinel-Na_0.5Ni_0.2Co_0.15Mn_0.65O₂（LLS-NaNCM）和Layered/Layered/Spinel-Na_0.5Ni_0.05Co_0.15Mn_0.65Mg_0.15O₂（LLS-NaNCMM15），研究发现LLS-NaNCMM15正极具有高度可逆的相转变过程。值得注意的是，LLS-NaNCMM15正极材料在1.5 ~ 4.3 V的电压窗口内也表现出高度可逆的晶体结构演变（P2/P3/Spinel→P2/P3″/Spinel）。同时，该电极具有高的可逆容量和优异倍率性能。本文揭示了局域化学调控机制，实现了正极材料的应变工程，为进一步提高钠离子电池的性能奠定了基础。

相关研究结果发表于近期的《Advanced Energy Materials》（https://doi.org/10.1002/aenm.202201511），BAT365唯一官网碳中和技术创新研究院为第一通讯单位，BAT365唯一官网博士研究生胡海燕与朱燕芳博士为共同第一作者。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.202201511