西湖大学：高温热冲击（HTS）快速合成和优化钠离子层状氧化物正极材料

本文介绍了西湖大学采用高温热冲击（HTS）技术快速合成和优化钠离子层状氧化物正极材料的研究。随着能源存储技术需求的增加，钠离子电池因其丰富的钠资源和成本效益成为下一代能源存储技术的有力候选。然而，钠离子电池的实际应用受限于其材料合成过程中的高能耗和长周期，以及制造供应链的不足和较差的循环性能。本研究提出了一种通用的高温热冲击策略，通过快速升温、烧结和冷却过程，在非平衡状态下优化材料微观结构，显著提升材料的电化学性能。以Mn基Na0.67MnO2（NMO）为例，HTS处理显著降低了Mn空位含量，提高了氧化还原中心数量和Mn 3d轨道能量水平，使NMO的能量密度提高了21.5%，达到559 Wh kg-1，在10C下表现出108 mAh g-1的优异倍率性能，并在1C下300次循环后仍保持93.7%的容量保持率。此外，HTS策略同样适用于镍基和铁基层状氧化物材料，以及退化材料的活化，展现出其通用性和应用潜力。