中南大学的研究团队近日成功研发出一种抗空气损伤的钠离子电池正极材料，这一突破解决了长期阻碍钠离子电池实际应用的关键技术缺陷。钠离子电池作为大规模储能的低成本选择，其空气敏感性一直制约着发展，暴露于湿气和二氧化碳会导致材料降解和性能下降。

该研究通过重新设计正极材料结构，引入径向梯度，使材料从表面到核心的组成和性质呈现连续变化。研究人员首先合成核壳前驱体，经过高温处理形成梯度结构，外层为混合相，内核更稳定。这种设计能抑制与水和二氧化碳的反应，同时保持高钠存储容量，实现高效运行与抗降解的平衡。

电化学测试显示，改性正极材料在200次充放电循环后容量保持约80%，而传统材料仅约21%。在暴露于含二氧化碳的潮湿空气10小时后，首次循环容量为每克103.8 mAh，容量损失从标准材料的超过50%降至略高于12%，环境稳定性显著提升。梯度结构还加快了钠离子传输，提高了充放电效率。

研究人员表示，这种设计整合了多种稳定机制，通过控制材料组成、晶体结构和电子态来确保长期稳定性。该方法可扩展至其他储能系统，有望加速钠离子电池在电网储能、可再生能源整合等领域的应用。研究结果已发表在《Carbon Energy》期刊上。