近年来，基于阴离子-氧化还原的材料已显示出有希望的电化学性能，可作为钠离子电池的正极材料。然而，低工作电压显著限制了氧-氧化还原的电极的实际应用。

有鉴于此，韩国世宗大学Jongsoon Kim，Seung-Taek Myung报道了通过将镍掺入P2型Na_2/3[Zn_0.3Mn_0.7]O₂中以使锌被镍部分取代，从而提高氧-氧化还原电极的工作电压。

文章要点

1）在0.1 C（26 mA g^-1），电压范围为2.3-4.6V的情况下，经过200个循环后，P2型Na_2/3[(Ni_0.5Zn_0.5)_0.3Mn_0.7]O₂电极的平均工作电压为3.5V，且仍保持其初始容量的95％。

2）研究人员利用Operando X射线衍射分析揭示了电极材料发生可逆的相变：充电时P2转化为OP4相，放电时又恢复到P2相。异位X射线吸收近边结构（XANES）和X射线光电子能谱（XPS）研究表明，电极容量是由Ni²⁺/Ni⁴⁺和O^2-/ O^1-氧化还原对的组合产生的，高于4.1V的容量是由氧的氧化还原作用造成的，低于4.1V的容量是由Ni²⁺/Ni⁴⁺的氧化还原作用产生的。此外，第一性原理计算表明，Na_x[(Ni_0.5Zn_0.5)_0.3Mn_0.7]O₂不仅经历阳离子Ni²⁺/Ni⁴⁺氧化还原反应，而且经历O^2-/ O^1-的阴离子氧化还原反应。

该研究为SIBs设计了一种高压富锰正极材料，同时为进一步开发高压阴离子基材料开辟了新的途径。

Aishuak Konarov, et al, High-Voltage Oxygen-Redox-Based Cathode for Rechargeable Sodium-Ion Batteries, Adv. Energy Mater. 2020,

DOI: 10.1002/aenm.202001111

https://doi.org/10.1002/aenm.202001111