在可再生能源存储与电动交通领域快速发展的背景下，下一代电池技术的需求日益迫切，钠离子电池（SIBs）凭借钠资源丰富、安全性高且成本低的优势，成为低速电动汽车与固定式储能领域的潜在候选者。然而，钠离子电池正极材料要同时实现高比容量、快充能力与长循环寿命仍面临挑战：尽管钠离子因离子半径大、极化率低，使钠离子电池天然具备快充潜力，但层状正极材料在高压工况下易发生高压相变与微裂纹生成，导致结构与动力学失效，严重制约快充性能；同时，多晶结构（如 O3 型 NaₓTMO₂，TM 为过渡金属，0<x≤1）在合成过程中不可避免产生晶间缝隙，加剧化学力学失效连锁反应，引发副反应增多、阻抗上升与容量快速衰减。此前虽通过包覆、掺杂等方式尝试缓解该问题，但包覆层难以均匀覆盖且易脱落，掺杂的作用机制尚未明确，因此亟需创新策略以消除晶间缺陷并抑制高压相变，推动高压快充钠离子电池的实用化。
近日，南京大学周豪慎、浙江大学王利光、安徽工业大学彭波团队为解决钠离子电池多晶正极的化学力学失效问题，提出一种 “一石二鸟” 的晶粒焊接策略：通过引入 Li 源，利用 Na₂CO₃与 Li₂CO₃共晶形成的低熔点特性触发液相烧结，实现多晶 NaNi₁/₃Fe₁/₃Mn₁/₃O₂（NFM）正极颗粒的致密化，减少晶间缝隙与比表面积，同时 Li 掺杂可调控晶格层间特性 —— 缩小 Na 层间距（d₀-Na-O）、增大过渡金属（TM）层间距（d₀-TM-O），提升 P3-OP2 相变电压并延缓高压相变，降低晶格应变。所制备的 NaLi₀.₀₅[Ni₁/₃Fe₁/₃Mn₁/₃]₀.₉₅O₂（LNFM）正极通过截面成像、同步辐射透射 X 射线显微术等表征证实，其在电化学循环中可有效抑制微裂纹产生，同时展现出优异的电化学性能：在 2.0-4.2 V 电压区间内，比容量达 152.8 mAh g⁻¹，5 C 倍率（12 分钟充电）下容量为 121.6 mAh g⁻¹，且在 5 C 倍率下循环 1000 次仍保持 76% 的容量 retention 率，通过致密结构与抑制相变的协同作用，成功缓解化学力学失效，为高压快充钠离子电池的发展提供新路径。#科研日常 #博士 #文献阅读 #充电速度快 #钠离子电池 #科研学习
近日，南京大学周豪慎、浙江大学王利光、安徽工业大学彭波团队为解决钠离子电池多晶正极的化学力学失效问题，提出一种 “一石二鸟” 的晶粒焊接策略：通过引入 Li 源，利用 Na₂CO₃与 Li₂CO₃共晶形成的低熔点特性触发液相烧结，实现多晶 NaNi₁/₃Fe₁/₃Mn₁/₃O₂（NFM）正极颗粒的致密化，减少晶间缝隙与比表面积，同时 Li 掺杂可调控晶格层间特性 —— 缩小 Na 层间距（d₀-Na-O）、增大过渡金属（TM）层间距（d₀-TM-O），提升 P3-OP2 相变电压并延缓高压相变，降低晶格应变。所制备的 NaLi₀.₀₅[Ni₁/₃Fe₁/₃Mn₁/₃]₀.₉₅O₂（LNFM）正极通过截面成像、同步辐射透射 X 射线显微术等表征证实，其在电化学循环中可有效抑制微裂纹产生，同时展现出优异的电化学性能：在 2.0-4.2 V 电压区间内，比容量达 152.8 mAh g⁻¹，5 C 倍率（12 分钟充电）下容量为 121.6 mAh g⁻¹，且在 5 C 倍率下循环 1000 次仍保持 76% 的容量 retention 率，通过致密结构与抑制相变的协同作用，成功缓解化学力学失效，为高压快充钠离子电池的发展提供新路径。#科研日常 #博士 #文献阅读 #充电速度快 #钠离子电池 #科研学习
