SCMs|耐久的P2型层状氧化物正极材料的低温储钠性能研究

为实现大规模储能，钠离子电池不仅需要高的能量密度，而且需要在低温环境下依旧发挥出良好的性能。拥有高比容量的P2锰基氧化物被认为是钠离子电池中理想的候选正极材料，但是其低温应用却很少被探索。

近日，北京大学侯仰龙教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，通过合理的结构调整，制备了具有优异低温性能的P2型Na_0.67Ni_0.1Co_0.1Mn_0.8O₂ (NNCM)正极材料。该材料表现出了优异的钠离子扩散系数(~10⁻⁹–10^−7.5 cm² s⁻¹，−20°C)。在半电池体系中，该材料拥有147.4 mA h g⁻¹的低温放电容量。同样在−20°C条件下，该电极材料也展现出能量密度为358.3 W h kg⁻¹的出色的全电池性能。

图1 NNCM电极在25和−20°C的全电池性能。

各种表征和密度泛函理论计算表明固溶反应和赝电容特征促进了钠离子从电极体相到界面的扩散和脱溶剂化过程，最终在低温条件下能够获得优异的电化学性能。

文章信息

Li, Y., Zhao, Y., Feng, X. et al. A durable P2-type layered oxide cathode with superior low-temperature performance for sodium-ion batteries. Sci. China Mater. (2021). https://doi.org/10.1007/s40843-021-1742-8

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