Na⁺快离子导体（NASICON）型Na₃V₂(PO₄)₃正极由于具有高的结构稳定性和快速的Na⁺迁移率而引起了人们的广泛兴趣。然而，由于钒的成本较高，用低成本的活性元素替代钒仍然势在必行，以进一步提高其应用的可行性。

近日，四川大学郭孝东教授，中科院过程工程研究所赵君梅研究员，中科院物理研究所胡勇胜研究员报道了设计了一种新型的三元NASICON型Na₄VMn_0.5Fe_0.5(PO₄)₃/C正极材料，该正极具有可逆容量大、电压高、稳定性好等优点。

文章要点

1）实验结果显示，得到的Na₄VMn_0.5Fe_0.5(PO₄)₃/C复合材料在20 C下具有96 mAh g^-1的优异倍率容量，在20 C循环3000次后循环耐久性达到94%，优于Na₄VFe(PO₄)₃/C和Na₄VMn(PO₄)₃/C。

2）第一原理计算证实了多金属离子的协同作用和Na₄VMn_0.5Fe_0.5(PO₄)₃/C正极促进Na⁺迁移的作用。此外，非原位软X射线吸收光谱还揭示了Fe²⁺/Fe³⁺、Mn²⁺/Mn³⁺、V³⁺/V⁴⁺/V⁵⁺氧化还原对的充放电过程。原位X射线衍射表征结果表明，在电化学反应过程中存在可逆的结构演化和较小的体积变化。

参考文献

Chunliu Xu, et al, A Novel NASICON-Typed Na₄VMn_0.5Fe_0.5(PO₄)₃ Cathode for High-Performance Na-Ion Batteries, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202100729

https://doi.org/10.1002/aenm.202100729