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我院特种电池团队在钠电单晶层状氧化物正极材料方面取得进展

信息来源: 发布日期:2026-09-17

在“双碳”目标和新型储能产业快速发展的背景下,钠离子电池凭借资源储量丰富、成本较低以及与现有锂离子电池生产工艺兼容度高等优势,受到广泛关注。层状过渡金属氧化物因具有较高的理论比容量和灵活可调的结构,被认为是极具应用潜力的钠离子电池正极材料。然而,传统多晶材料在循环过程中易发生复杂相变和各向异性晶格变化,进而引发晶间开裂、颗粒粉化及界面副反应,导致容量衰减和循环性能下降。

我院特种电池团队围绕钠离子电池单晶层状氧化物正极的结构演变、制备方法及失效机制进行了系统综述。研究指出,单晶化能够减少晶界和应力集中,抑制颗粒开裂及电解液渗透,从而提升材料的结构稳定性和界面稳定性。同时,系统梳理了高温固相法、熔盐法、水热/溶剂热法及液相凝胶法等单晶正极材料的典型制备技术,并指出单晶化仍面临固有相变、离子扩散路径增长以及颗粒内部反应不均匀等问题。针对上述问题,文章进一步总结了元素掺杂、界面调控、多相结构设计及颗粒尺度优化等改性策略,为实现材料结构稳定性与离子传输性能的协同提升,以及高性能钠离子电池正极材料的设计和规模化应用提供了重要参考。

相关成果以“Recent Advances and Perspectives on Single-Crystalline Layered Oxide Cathodes for Na-Ion Batteries”为题发表于《Advanced Functional Materials》,我院硕士研究生唐子淇和孙宗宇为论文共同第一作者,我院丁飞翔研究员和张枭副研究员为论文通讯作者。该工作得到了广西重大专项计划、国家自然科学基金、河南省科技攻关计划等项目的支持。

原文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.78198