吴川/白莹EnSM：揭示多功能框架在高能正极材料中的作用

提高正极活性材料与液体/固体电解质之间的界面稳定性是开发高能量密度钠离子电池（SIB）的重要一步。然而，如何在正极材料上构造有效的保护层是困扰这一领域的挑战之一。

在此，北京理工大学白莹教授、吴川教授等人提出了基于多功能框架协同效应的有效策略，即为了提高P2-Na_0.8Li_0.12Ni_0.22Mn_0.66O₂ (NLNM@NTP)的性能，设计了一种表面同时包覆NaTi₂(PO₄)₃ (NTP)涂层和Ti⁴⁺掺杂的方法。

图1. NLNM@NTP正极在液态电解质中的电化学性能

通过原位XRD、STEM和DFT计算的综合分析表明，NTP包覆和Ti⁴⁺掺杂不仅可以优化晶格结构提高晶体结构的稳定性，还可以氧化Ni态提供高的氧化还原电位。重要的是，NTP涂层和Ti⁴⁺掺杂可以减少极化，抑制循环时的电压降，提高平均放电电压，有利于提高能量密度。

此外，NLNM@NTP正极在液态和固态SIB中均显示出增强的电化学性能。液态电池在5 C下循环500次和固态电池在1 C下循环100次后的优异容量保持率都接近100%。总之，本文提出的诱导快速离子导体以提高电化学性能的策略将有助于其他液态电池和固态电池的设计。

图2. NLNM@NTP电极充放电过程中的原位XRD

Unveiling the Role of Multifunctional Framework for High-Energy P₂-Na_0.8Li_0.12Ni_0.22Mn_0.66O₂ Cathode Materials, Energy Storage Materials 2023 DOI: 10.1016/j.ensm.2023.01.052