AEM：微小高熵掺杂实现Na3V2（PO4）2O2F对钠离子电池的高效储钠

NavyLIu

2024-11-02

高工作电压和理论容量有望使聚阴离子型氟磷酸盐Na3V₂（PO₄）₂O₂F成为高能量密度钠离子电池（SIB）的阴极。然而，其固有的低动力学特性严重影响了其高功率性能和使用寿命。为了解决这一问题，济南大学原长洲、侯林瑞、梁龙伟、纪维霄开发了一种微小高熵（HE）掺杂策略，用于制备纳米级Na₃V_1.94（Cr、Mn、Co、Ni、Cu）_0.06（PO₄）₃O₂F（NVPOF-HE）作为SIB的阴极材料。

本文要点：

1) 作者提出了聚乙烯吡咯烷酮和微小HE杂原子掺杂协同调节对NVPOF-HE纳米颗粒尺寸的晶粒细化效应。系统实验和理论计算证实，HE掺杂有效促进了电子/离子传输和高压电容贡献，并削弱了Na⁺-插层过程中的晶格膨胀。

2)与单离子/双离子/三离子掺杂的情况相比，纳米NVPOF-HE在高速率容量和长期循环稳定性方面实现了更高的Na⁺存储性能。此外，NVPOF-HE组装的全SIB在5 C的速率下进行1000次循环后，可提供463 Wh kg⁻¹的高能量密度和≈93.8%的电化学稳定性。

参考文献：

Guoshuai Su et.al Insights into Tiny High-Entropy Doping Promising Efficient Sodium Storage of Na₃V₂(PO₄)₂O₂F toward Sodium-Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202403282

https://doi.org/10.1002/aenm.202403282