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研究概述
Advanced Materials
钠离子电池聚阴离子正极的低温合成往往受到反应时间长和结晶度不理想的困扰。为了应对这些挑战，作者团队提出了了一种基于动态锁定和释放（DLR）机制的新型自适应配位场调控（SACFR）策略。具体而言，在合成过程中使用尿素作为 DLR 载体，动态地“锁定”和“释放”钒离子以实现其可控释放，同时“锁定”H+离子以增强磷酸根的释放，从而构建一个能够智能响应反应体系实时需求的自适应配位场。这种动态配位行为有助于提高反应动力学和显著降低吉布斯自由能变（ΔG）。因此，反应的动力学效率和热力学自发性大大提高，使得高结晶度的 Na3V2O2(PO4)2F（NVOPF）能够在 90°C 下仅 3 小时内高效合成。所制备的 NVOPF 正极在宽温度范围内表现出优异的倍率性能和超稳定的长循环性能。此外，公斤级产物的成功合成凸显了这一创新策略的实际应用潜力。这项工作开创了配位场化学调控在聚阴离子正极合成中的应用，为材料设计提供了变革性的见解。
该文章以“Dynamic Lock-And-Release Mechanism Enables Reduced ΔG at Low Temperatures for High-Performance Polyanionic Cathode in Sodium-Ion Batteries”为题，发表在《Advanced Materials》上。北京理工大学材料学院白莹教授、吴川教授、李雨副研究员为该论文的共同通讯作者，在读博士生李树强为论文第一作者。
文章信息
Advanced Materials
Dynamic Lock-And-Release Mechanism Enables Reduced ΔG at Low Temperatures for High-Performance Polyanionic Cathode in Sodium-Ion Batteries. Shuqiang Li, Xueying Lu, Yu Li*, Huaizhi Wang, Yufeng Sun, Qiannan Zhou, Jiasheng Yue, Ruiqi Guo, Feng Wu, Chuan Wu*, Ying Bai*. Adv. Mater. 2024, 2413013
https://doi.org/10.1002/adma.202413013
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