北航EES：过渡金属氧化物层间及层内离子势调控助力钠离子电池

本文研究了层状氧化物作为钠离子电池（SIBs）正极材料的性能优化问题。针对其晶体结构稳定性和Na⁺扩散动力学不足的挑战，北京航空航天大学的研究团队提出了一种离子势调控策略，通过选择性引入不同离子势的阳离子到过渡金属（TM）层和Na层，显著提升了材料的性能。研究发现，向TM层引入低离子势阳离子（如Li⁺）可形成稳定的O-TM-O互锁构型，增强结构稳定性；向Na层引入低离子势阳离子（如K⁺）则减弱了K⁺-Na⁺静电相互作用，加速了Na⁺的层间扩散。实验结果表明，优化后的材料在50 C倍率下表现出78.7 mAh g⁻¹的优异倍率性能和2000次循环的长寿命。该研究为层状氧化物的物理化学性质调控提供了新思路，具有重要的应用前景。