上海交通大学王开学AFM：简并态姜 - 泰勒畸变诱导的应变缓解与分散提升钠离子层状氧化物的循环性能

背景：钠离子电池因其资源丰富和成本优势在大规模储能领域具有潜力，其中P2型铁锰基层状过渡金属氧化物作为正极材料面临因Mn³⁺引发的姜-泰勒畸变导致的P2-P′2相变，造成结构退化和循环性能下降。传统研究多聚焦于抑制相变，而忽略了相变过程中的晶格应变重分布及其与畸变的相互作用。研究目的：上海交通大学王开学团队旨在通过共掺杂策略激活姜-泰勒畸变，探究其与晶格应变的相互作用机制，以提升材料性能。他们以P2-Na₀.₆₇Fe₀.₂Mn₀.₈O₂为基底，掺杂Al和Ti合成P2-Na₀.₆₇Fe₀.₁₇₅Al₀.₀₂₅Mn₀.₇Ti₀.₁O₂，使Mn³⁺含量从37.3%提升至52.8%，成功激活畸变。结论：改性材料在电化学循环中形成P′2相，有效缓解并分散晶格应变，促进应力释放，从而显著提升循环稳定性（1C倍率下300次循环容量保持率93.2%）。全电池测试也显示出良好应用潜力。该研究揭示了畸变与应变的相互作用，为高性能钠离子电池正极材料设计提供了新策略。