为了进一步提高钠离子电池（SIBs）正极材料Na₃V₂(PO₄)₃（NVP）的能量密度，在高电压下稳定Na⁺的可及性和加速Na⁺的扩散是迫切需要解决的问题。

近日，东北师范大学吴兴隆教授，西北工业大学杜乘风提出了一种在双碳网络中嵌入Cr取代的NVCP纳米晶的简单的原位反应转化策略。

文章要点

1）取代的Cr原子触发了NVCP中额外的Na⁺的可及性，这通过即使在极端条件下在4.0 V处额外的可逆氧化还原平台得到了证明。更重要的是，Cr原子改变了Na⁺在Na2位点的有序性，在充电/放电过程中形成了额外的中间相，从而降低了Na⁺迁移的能垒。因此，NVCP的Na⁺扩散率比NVP高2-3个数量级。

2）最终，NVCP正极表现出极高的倍率性能（200 C时为78 mA g^-1，68975 W kg^-1)、出色的循环稳定性(10 C时超过1500次循环)、出色的低温性能和全电池性能。

参考文献

Hong Yu, et al, From Solid-Solution MXene to Cr-Substituted Na₃V₂(PO₄)₃: Breaking the Symmetry of Sodium Ions for High-Voltage and Ultrahigh-Rate Cathode Performance, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c09122

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c09122