肖必威教授、孙学良教授，耿东生教授，胡江涛教授 EES：本征高离子势能差异驱动的热力学稳定的低钠 O3 相层状阴极材料

主要观点总结

本文介绍了有研广东新材料技术研究院等机构合作的最新研究，关于低钠含量的O3型层状阴极材料的热力学稳定性及其电化学性能的研究。该文章详细阐述了低钠O3类材料的特殊静态结构特征、动态相结构转变、优异的电化学性能和高兼容性、新的阳离子电位范围和精确预测以及相结构调节的新理论等要点。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及重要性

钠离子电池因其成本、低温性能和安全等方面的优势成为一种有前途的电网规模储能系统技术。过渡金属层状氧化物是已开发的SIB正极材料中的重要家族之一，其中O3型层状材料具有潜力。

关键观点2: 低钠O3类材料的特殊结构特征

低钠O3类材料具有特殊的静态结构特征和动态相结构转变，其固有静态结构特征为d(O-Na-O)/d(O-TM/Li-O) > 1.62（P2型材料的特征）。

关键观点3: 优异的电化学性能和高兼容性

某些低钠O3类材料表现出优异的电化学性能，如高比容量和循环稳定性。它们也与卤化物电解质表现出极高的兼容性，提供了高可逆容量。

关键观点4: 新的阳离子电位范围和精确预测

研究引入了新的阳离子电位范围，在这个范围内，可以预测出具有特定性能的O3型材料。以Na=0.67为例，预测出了具有特定成分和性能的材料。

关键观点5: 相结构调节的新理论

该研究提出了相结构调节的新理论，考虑了局部过渡金属层内和层间各种元素的阳离子势能差，为调节层状氧化物的成相提供了新的思路。

文章预览

科学材料站 文 章 信 息 本征高离子势能差异驱动的热力学稳定的低钠 O3 相层状阴极材料 第一作者：李猛，卓浩翔 通讯作者：肖必威*、孙学良*，耿东生*，胡江涛* 单位：有研（广东）新材料技术研究院，北京科技大学，南京信息工程大学，宁波东方理工大学，深圳大学 科学材料站 研 究 背 景 钠离子电池（SIB）因其成本，低温性能以及安全等方面的优势而作为一种有前途的电网规模储能系统技术引起了人们的广泛关注。在已开发的SIB正极材料中，过渡金属层状氧化因其合成方法简单、理论比容量高受到广泛关注，被认为是钠离子电池最重要的家族之一，其中O3型和P2型阴极为层状氧化物的主要结构。 研究表明，O3型层状钠阴极材料的热力学稳定窗口在很大程度上取决于Na化学计量比，当Na含量相对较低时，会自发转变为P型结构。由于这种限制，O3 ………………………………