钒基磷酸酯是一类多电子正极材料，每个氧化还原中心可以循环两个锂离子（约1.66个Na⁺）和一些K⁺离子。

近日，美国宾厄姆顿大学M. Stanley Whittingham综述了不同晶型的A_xVOPO₄（A=Li，Na，K，NH₄）的结构、热力学稳定性和离子扩散动力学。

文章要点

1）实验数据和第一性原理计算表明碱金属离子循环的动力学限制，特别是在0≤x≤1和x>1的亚稳相之间。这给多离子循环带来了挑战，其缓慢的动力学需要纳米粒子，而这些粒子是亚稳态的，与有机电解质发生反应极易发生副反应。基于以上，作者总结了各种合成方法、表面包覆和过渡金属离子替代策略，以此作为稳定A_xVOPO₄结构和改善碱金属离子扩散的潜在途径。

2）作者强调了X射线吸收光谱、衍射、对分布函数分析、⁷Li和³¹P NMR等先进表征技术在从结构和电子角度理解反应机理的作用。

Natasha A. Chernova, et al, Vanadyl Phosphates A_xVOPO₄ (A = Li, Na, K) as Multielectron Cathodes for Alkali-Ion Batteries, Adv. Energy Mater. 2020

DOI: 10.1002/aenm.202002638

https://doi.org/10.1002/aenm.202002638