无所不在的Na⁺/空位有序性随着组成而显著改变，这不可避免地会导致可充电电池中的离子扩散。因此，它可能是具有高倍率性能的电极设计的关键。

近日，中山大学Xia Lu选择两层钠氧化物来研究P型分层正极中的Na⁺扩散动力学。

文章要点

1）第一种是P2-Na_2/3Ni_1/3Mn_2/3O₂，其先前已经报道为具有层内TM蜂窝排序的面内Na+/空位排序。另一种是P2-Na_2/3Ni_0.3Mn_0.7O₂，其经历了破坏的面内Na+/空位有序化，而在结构扰动后没有改变TM蜂窝有序化。这表明，在这两个样品中，Na+/空位无序到有序的转变导致了显著不同的Na+迁移率，因为在原子水平上模拟P2Na_2/3Ni_0.3Mn_0.7O₂中的面内Na+/空位无序化提出了挑战。

2）在Na_2/3Ni_1/3Mn_2/3O₂多晶型物的合成中的精确控制打开了直接比较P2/P3相中的Na⁺扩散动力学与精确化学计量比的可能性。在P2相和P3-Na_2/3Ni_1/3Mn_2/3O₂相的TM层中都存在Ni/Mn超晶格有序化，同时在P2-Na_2/3Ni_1/3Mn_2/3O₂内部伴随着面内大的z字形(LZZ)Na+/空位有序化。相反，在P3-Na_2/3Ni_1/3Mn_2/3O₂中没有报道优先的面内Na排序。

3）研究员阐明面内Na⁺/空位有序化对其在P2型层状氧化物中的扩散动力学的影响。在电化学与密度泛函理论(DFT)模拟的结合中，协同Na+扩散动力学在P2-层状氧化物中的LZZ有序化中被揭示，作为高速SIBs材料设计的新指导。

参考文献

Shi, Y., Jiang, P., Wang, S. et al. Slight compositional variation-induced structural disorder-to-order transition enables fast Na storage in layered transition metal oxides. Nat Commun 13, 7888 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-35597-4

https://doi.org/10.1038/s41467-022-35597-4