基于阳离子势设计高性能P2/O3共生复合相储钠正极材料(英文)

作者:高旭; 刘欢庆; 陈弘毅; 梅雨; 王保伟; 方亮; 陈明哲; 陈军; 高金强; 倪炼山; 杨立; 田野; 邓文韬; Roya Momen; 韦伟峰; 陈立宝; 邹国强; 侯红帅; Yong-Mook Kang; 纪效波*
来源:Science Bulletin, 2022, 67(15): 1589-1602.

摘要

含钠层状氧化物比容量高、结构多样、组分可调、制备简单,是极具前景的钠离子电池正极材料之一.其中,P2型和O3型层状氧化物因结构的差异表现出了不同的性能特点,制备P2/O3复合相材料可在一定程度上耦合二者的优势.然而,这种复合相材料的形成机制尚不明确,材料设计缺乏指导依据.对此,本文基于阳离子势观点系统研究了P2/O3复合相的形成机制,证明了P2/03双相结构本质上源于反应热力学/动力学因素导致的元素分布不均匀性及其引起的局部阳离子势差异,进一步提出了具有普适性的“临界阳离子势+调控组分熵”材料设计原则,并阐释了以P2/O3相竞争反应为主的复合相“协同效应”,为钠离子电池新型氧化物正极材料的设计开发提供了理论依据.