近日，化学化工学院功能材料研究所科研团队在钠离子电池正极材料研究领域取得重要进展，他们通过晶面调控-氟化界面工程协同策略，开发了高容量、大倍率和长循环钠离子电池层状锰基正极材料。
具有活性氧氧化还原作用的层状氧化物因其高理论容量成为极具前景的钠离子电池正极材料。然而，晶格氧释放、界面副反应及结构重构等问题，导致该类材料在循环过程中容量快速衰减以及缓慢的电化学反应动力学，严重限制了其实际应用。开发可抑制晶格氧析出并减少容量损失的性能提升方法对于高性能钠离子电池正极材料的发展至关重要。
该研究创新性提出了一种晶面调控-氟化界面工程协同策略。其中，晶面调控增加了{010}活性表面的暴露面积，显著提升了Na⁺传输动力学，使正极材料的能量密度提升了20%以上；氟化界面工程有效防止晶面滑移和微裂纹的形成，增强了阴离子氧化还原反应的可逆性和正极材料的结构稳定性。基于上述策略，Na0.67Li0.24Mn0.76O2正极材料实现了高比容量、优异倍率性能和长循环寿命。该研究为制备高性能钠离子电池层状氧化物正极材料开辟了一条有效路径。
目前，该研究成果以“Improving Oxygen-Redox-Active Layered Oxide Cathodes for Sodium-Ion Batteries Through Crystal Facet Modulation and Fluorinated Interfacial Engineering”为题发表在《Advanced Materials》期刊上，我校为第一完成单位，化学化工学院硕士研究生孙意冉为第一作者，化学化工学院周朋飞副教授、周晋教授与南开大学程方益教授为论文通讯作者。《Advanced Materials》是材料和化学领域公认的顶级学术期刊，这是我校首次以第一单位在该期刊上发表学术论文。该工作得到了国家自然科学基金、山东省自然科学杰出青年基金等项目资助。
编 辑｜渠蕊萌
复 审｜王岩伟
终 审｜牟海萍
