我校宋明智博士以通讯作者身份在 《Angewandte Chemie International Edition》期刊发表文章
近日,我校宋明智博士与南开大学陈军院士、严振华教授团队合作,在国际知名期刊《Angewandte Chemie International Edition》发表钠离子电池正极材料领域重要研究成果。论文第一作者为吴璟,宋明智博士、严振华教授、陈军院士共同担任通讯作者,研究成果为高稳定、快充钠离子电池的研发提供了新方案。O3型层状氧化物正极材料因高比容量在钠离子电池中极具应用潜力,但狭窄的离子传输通道和电化学反应中的体积应力积累,导致其快充性能和长循环稳定性不佳,限制了实际应用。为解决这一核心问题,研究团队提出Cu??与Ca??双位点掺杂策略,将Cu??引入过渡金属层、Ca??引入碱金属层,对O3型层状氧化物进行定向层间调控。通过扫描透射电子显微镜表征和密度泛函理论(DFT)计算证实,Cu??的引入有效扩大了钠离子传输通道,减轻了氧重排并抑制Na?/空位有序化;原位 X 射线衍射结果显示,Ca??能显著减轻电化学过程中的体积变化,维持材料结构完整性。最终制备的CuCa-NFM正极材料表现出优异性能,在10 C(2.4A g??)高倍率下放电容量达86.02 mAh g??,1C倍率下经过 300 次循环后容量保持率仍达80.64%,同时在低温环境下也展现出良好的稳定性。该研究通过协同调控离子传输效率与晶格稳定性,成功破解了O3型层状氧化物快充能力与结构稳定性的权衡难题,为高能量密度钠离子电池正极材料的设计提供了新思路,对推动钠离子电池在混合动力汽车、启停系统等场景的应用具有重要意义。文字来源:商贸物流研究所一审:王少青二审:龚丽佳三审:赵 岩