锰基层状化合物Na_xMnO₂（0<x≤1）因其低毒、低成本和高电化学活性而被广泛用于高性能钠离子电池（SIBs）的候选正极材料。然而，其层状结构的循环性能较差，而通道段的理论容量较低，因此无法满足实际应用的要求。

近日，中科大章根强教授，Liang Shi报道了利用Fe掺杂的方法制备了一种成分为Na_0.6Fe_0.04Mn0_.96O₂（LT-NFM）的Na_xMnO₂层状化合物的层/隧道两相结构。

文章要点

1）研究发现，得益于层状/隧道结构的结合，具有两相特性的LT-NFM既具有高的比容量，又具有优异的循环/倍率性能，在40 mA g^-1的倍率下可以获得比容量为184.9 mAh g^-1的优异性能，在1000 mA g^-1下循环300次后的容量保持率为83.1%。研究人员根据原位X射线衍射测量结果，揭示了LT-NFM出色性能可能的机制是消除了两相化合物中的P2-O2相变。

2）为了展示其实用性，研究人员进一步组装并研究了LT-NFM正极和商用硬碳负极的全电池器件，结果显示，其能量密度为186.2 Wh kg^-1，功率密度为60.3 W kg^-1。

这项工作不仅有望为SIBs提供一种有前途的无Co/Ni正极材料，而且推动了钠离子电池在未来电网级应用中的发展。

参考文献

Zhihao Sun ,  Bo Peng ,  Liping Zhao ,  Jie Li ,  Liang Shi , Genqiang Zhang , Constructing Layer/Tunnel Biphasic Na_0.6Fe_0.04Mn0_.96O₂ Enables Simultaneous Kinetics Enhancement and Phase Transition Suppression for High Power/Energy Density Sodium-Ion Full Cell, Energy Storage Materials (2021),

DOI：10.1016/j.ensm.2021.05.015

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.05.015