金婷/李超/黄海涛/谢科予ESM：晶格强化实现钠离子电池的可逆阴离子氧化还原化学

主要观点总结

本文介绍了研究团队在晶格强化实现钠离子电池的可逆阴离子氧化还原化学方面取得的成果。文章详细阐述了第一作者邓雨雨和通讯作者金婷、李超、黄海涛、谢科予等的研究成果，包括结构表征、电化学性能、结构演变、局域环境演化以及阴离子氧化还原可逆性等要点。该研究结果强调了维持局部结构稳定性的重要性，为在高比能SIB层状氧化物正极中实现高度可逆的ARR提供了新的见解。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

随着现代社会对能源消耗和储能需求的增加，钠离子电池已成为锂离子电池的有力替代储能技术。然而，与锂离子电池相比，钠离子电池在能量密度方面存在明显不足，阻碍了其实际应用。

关键观点2: 文章简介

近日，南开大学金婷副教授、华东师范大学李超研究员、香港理工大学黄海涛教授和西北工业大学谢科予教授在国际知名期刊Energy Storage Materials上发表了题为“Lattice Strengthening Enables Reversible Anionic Redox Chemistry in Sodium-Ion Batteries”的研究论文。该研究报道了一种晶格强化的P2-Na 0.66 Ca 0.03 [Li 0.24 Mn 0.76 ]O 2 （NCLMO）正极材料，以提高钠离子电池中阴离子氧化还原反应的可逆性。

关键观点3: 研究要点一：结构表征

通过DFT计算、XRD结构精修、HAADF-STEM等手段，确认了Ca在Na层的成功引入和NCLMO的P2型结构，且元素均匀分布。

关键观点4: 研究要点二：电化学性能

NCLMO正极在钠离子电池中展现出优异的电化学性能，包括高可逆比容量、出色的循环稳定性和优越的倍率性能。

关键观点5: 研究要点三：结构演变

非活性Ca离子在Na层中的牢固锚定使得NCLMO在首次循环过程中保持良好的P2相结构，表现出几乎为零的应变特征。

关键观点6: 研究要点四：局域环境演化

在晶格强化的NCLMO中，Li的面外迁移和面内迁移同时得到缓解，从而减少了空位簇的形成和深度脱钠状态下的欠键合O。

关键观点7:

NCLMO的晶格强化有助于抑制晶格氧的过度氧化，增强阴离子氧化还原的可逆性。通过O K边XAS、pDOS计算和原位DEMS表征证实了这一点。

关键观点8: 通讯作者简介

介绍了通讯作者金婷、李超、黄海涛和谢科予的学术背景和主要研究方向。

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