Na₃V₂(PO₄)₃ (NVP)被认为是一种极有潜力的钠离子电池正极材料，但其固有的低电导率和致密的体相结构极大限制了其性能。

近日，吉林大学乔振安教授，杜菲教授报道了一种通用的聚合物稳定液滴模板策略，用于合成具有可调孔结构的多孔单晶NVP。

文章要点

1）NVP前驱体与四氢呋喃（THF）、乙醇（EtOH）和水组成的混合溶剂通过氢键形成液滴模板。在溶剂挥发过程中，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）不仅起到了稳定剂的作用，将液滴模板的尺寸控制在介观和宏观范围内，而且还起到了相容剂的作用，减小了液滴模板与NVP前驱体之间的热力学不利接触面积，从而不影响NVP前驱体的聚集和生长。因此，在高温晶化过程中，NVP保持了其孔道结构而不发生孔洞塌陷。

2）通过调整不同的反应参数来改变液滴模板的大小，研究人员可以高度控制NVP的孔结构（宏观结构、分级中/宏观结构和微观结构）、孔大小（5~2000 nm）和比表面积（26~158 m² g^-1）。

3）由于三维连通的孔结构和单晶结构提供了清晰的固液Na⁺转移途径、较大的电极-电解质接触面积和较短的离子扩散距离，所获得的层次化中/大孔NVP单晶（HP-NVP）具有最佳的储钠性能：在100 C下具有61 mA h g^-1的出色倍率性能，在20 C下循环10000次下，具有优异的循环稳定性（每循环约0.005‰衰减）。此外，HP-NVP||HP-NVP对称全电池也表现出优异的倍率性能和可逆性。同时，其较高的能量密度和功率密度预示着HP-NVP具有广阔的应用前景。

参考文献

Hailong Xiong, et al, Polymer  Stabilized  Droplet  Templating  towards  Tunable Hierarchical Porosity in Single Crystalline Na₃V₂(PO₄)₃ for Enhanced Sodium-Ion Storage, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202100954

https://doi.org/10.1002/anie.202100954