中国科研团队提出钠离子电池正极材料设计新策略
2026-04-01 18:02
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维度网讯, 钠离子电池因钠资源丰富,在大规模储能应用中展现出潜力,但充放电过程中的相变和电压滞后问题限制了其能量密度和循环寿命。传统改性方法多关注层状氧化物面内设计,难以解决结构失稳。

科研团队从晶体学对称性入手,揭示离子传输与结构稳定性的关联,提出“面外对称性设计”。通过在碱金属层引入电荷歧化,诱导P3型层状氧化物发生单斜晶格畸变,打破原有对称性,构建独特面外对称性。这种新对称性允许P型和O型钠离子间隙位点共存,阻断氧离子长程有序滑移,抑制有害相变。

该策略为设计高能效、低滞后钠离子电池正极材料提供新途径。基于此制备的材料结构演化受控,100圈循环平均电压滞后仅0.16伏,能量密度达每千克437瓦时,在每克100毫安电流密度下,200圈循环后容量保持率80.2%,优于传统P3型材料。

刘黎表示:“该结构设计策略具备良好普适性,有望拓展至其他层状电极体系,为高性能电极材料理性设计提供新范式。”

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