基于阴离子氧化还原的钠离子电池正极材料由于在高电压区具有额外的高容量因而在近些年备受关注。然而，这些正极材料不仅容量衰减较快而且倍率性能也比较差。近日德国于利希能源气候研究所Payam Kaghazchi与韩国世宗大学Seung-Taek Myung等借助Ni元素掺杂成功地实现了层状氧化物正极可逆的阴离子氧化还原和快速动力学。

文章要点

1）研究人员考察了Ni掺杂的P2-Na_0.75[Li_0.15Ni_0.15Mn_0.7]O₂（LNM）正极材料的电化学行为后发现，Ni元素的引入能够实现在长期循环过程中Mn元素在接近+4价态下的稳定性，而且可以抑制姜泰勒效应并提高正极材料的循环稳定性和倍率性能。

2）原位XRD测试揭示了LNM正极循环过程中的可逆P2-OP4-P2相变过程。理论计算和实验手段揭示Ni元素的掺杂会部分抑制Li向过渡金属层的迁移以及由此导致表面的Li₂CO₃相的形成。

Natalia Voronina et al, Hysteresis-Suppressed Reversible Oxygen-Redox Cathodes for Sodium-Ion Batteries, Advanced Energy Materials, 2022

DOI: 10.1002/aenm.202103939

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202103939?af=R