实现多钠存储和高工作电压是提高NASICON型材料能量密度的关键。然而，更多氧化还原对的激活通常伴随着不对称和不可逆的电化学反应，从而导致容量快速衰减。

为了解决这个问题，中南大学Dan Sun，Haiyan Wang提出了中熵概念，并设计了一种新型中熵Na₃Mn_2/3V_2/3Ti_2/3(PO₄)₃/C@CNTs(ME-NMVTP)阴极。

文章要点

1）所制备的ME-NMVTP实现了连续的氧化还原反应，在50 mA g⁻¹下提供147.9 mAh g⁻¹的高度可逆比容量，以及在500 mA g⁻¹下1000次循环的长期寿命（容量保持率）88.3%），优于Na₄MnV(PO₄)₃/C@CNTs(LE-NMVP)和Na₃MnTi(PO₄)₃/C@CNTs(LE-NMTP)等低熵正极。

2）此外，得益于熵效应，多钠储存过程中实现了结构演化可逆、体积变化小的固溶双相反应。第一性原理计算和动力学分析结果证实了ME-NMVTP阴极的电子电导率增强并促进了Na⁺迁移，这是由于三种过渡金属元素在中熵晶态下的协同效应。

这种通过工程中熵来构建性能优越的阴极的策略有望广泛应用于其他电极材料。

参考文献

Lin Zhu, et al, A Medium-Entropy Phosphate Cathode with Multielectron Redox Reaction for Advanced Sodium-Ion Batteries, Adv. Energy Mater. 2023, 2302046

DOI: 10.1002/aenm.202302046

https://doi.org/10.1002/aenm.202302046