Nano Energy：一种用于钠离子电池的超大容量大循环P2/O3两相Fe/Mn基层状氧化物正极

Nanoyu

2021-09-12

P2型Na-Fe-Mn氧化物（NFMO）作为用于钠离子电池（SIBs）典型层状氧化物正极，具有成本低、容量大但循环稳定性有限的特点，而O3型NFMO则具有循环寿命长、容量低的特点。

考虑到电化学中两相的互补性，近日，北京大学深圳研究生院张明建报道了通过高比例的Li/Ti共替代，成功设计并制备了一种具有独特P2/O3两相结构的Fe/Mn基层状氧化物Na_0.67Li_0.11Fe_0.36Mn_0.36Ti_0.17O₂。

文章要点

1）由于特殊的氧键环境的形成，过渡金属层中高比例的Li替代引发了4.2 V以下的可逆O氧化还原，使其在所有Fe基和Mn基层状氧化物正极中获得了迄今为止所报道的最高容量（235 mA h g^-1）。

2）此外，独特的相界相交复合方式显著抑制了P2→OP4相变，减少了高电位下两相晶格失配，大大提高了循环稳定性。

这一新的相复合策略有利于设计具有用于高容量和长寿命的SIB及更高性能的正极材料。

参考文献

Cong Chen, Weiyuan Hang, Yiwei Li, Mingjian Zhang, Kaiqi  Nie,  Jiaou Wang, Wenguang  Zhao,  Rui  Qi,  Changjian  Zuo,  Zhibo  Li, Haocong Yi and Feng Pan, P2/O3 biphasic Fe/Mn-based layered oxide cathode with  ultrahigh  capacity  and  great  cyclability  for  sodium  ion  batteries, Nano Energy, (2021)

DOI：10.1016/j.nanoen.2021.106504

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106504