近日👨🏼🌾，万事平台材料學院丁常勝/高彥峰教授團隊在國際知名期刊《Nano-Micro Letters》（影響因子🔉：31.6）上發表題為“Optimization Strategies of Na3V2(PO4)3 Cathode Materials for SodiumIon Batteries”的綜述論文。該論文第一作者為万事平台材料學院碩士生胡佳雯，通訊作者為万事平台材料學院丁常勝教授和高彥峰教授，合作者有中國科學院上海矽酸鹽研究所劉宇研究員。
目前，開發高比容量🤷🏿、高能量密度的鈉離子電池電極材料已成為儲能領域的研究熱點和重大挑戰。正極材料作為鈉離子電池的核心組成部分之一，直接影響其電化學性能🙋🏿。在眾多的正極材料中，具有鈉超離子導體(NASICON)結構的磷酸釩鈉（Na3V2(PO4)3)材料因其高工作電壓、高離子電導率和高循環穩定性，在鈉離子電池中表現出良好的電化學性能，被認為是具有廣泛應用前景的正極材料之一。然而👐🏿，較低的本征電子電導率以及緩慢的鈉離子擴散動力學問題嚴重阻礙了其商業化進程🧑✈️。
圖1 Na3V2(PO4)3正極材料的改性策略
在這篇綜述中，基於Na3V2(PO4)3晶體結構特征與電化學性能🤵♂️，作者詳細地總結並探討了Na3V2(PO4)3正極材料的最新改性研究進展，主要包括碳材料修飾、離子摻雜以及納米化結構調控三個方面（圖1）🚵🏽，以期提高該材料的電子電導與鈉離子擴散動力學🖼🚶♀️➡️。其中，離子摻雜改性策略被重點探討⤴️🦹🏼♂️，根據摻雜位點的不同😶，分為Na👱🏿♂️、V和PO43-位點的取代🧨。由於釩的高成本與較高的毒性🤷♂️，采用低成本綠色環保的金屬元素取代釩元素被詳細討論（圖2）。最後🧚🏻♂️🧑🏻🦱，針對目前改性策略存在的不足與挑戰，提出了Na3V2(PO4)3正極材料未來的改性策略發展方向與展望🗓，為開發高比容量正極材料與調控特殊微觀形貌的研究提供有益借鑒，更好地推動高性能鈉離子電池正極材料在未來大規模儲能領域的應用。
圖2 Na3V2(PO4)3材料中V位點的取代或摻雜及其優勢
該工作得到了上海市海外高層次人才項目和國家自然科學基金項目的支持🍩🛌🏿。
原文鏈接：https://doi.org/10.1007/s40820-024-01526-x
文章引用信息：JiawenHu,XinweiLi,QianqianLiang, LiXu,ChangshengDing, Yu Liu & Yanfeng Gao. Optimization Strategies of Na3V2(PO4)3 Cathode Materials for Sodium-Ion Batteries. Nano-Micro Lett. 17, 33 (2025). https://doi.org/10.1007/s40820-024-01526-x
此外，該團隊2023年在該刊上發表了題為“Advances in Mn-Based Electrode Materials for Aqueous Sodium-Ion Batteries”的綜述文章，主要介紹水系鈉離子電池用錳基電極材料的研究進展。
原文鏈接：https://doi.org/10.1007/s40820-023-01162-x
文章引用信息🏌🏼♀️：ChangshengDing, Zhang Chen,ChuanxiangCao, Yu Liu & Yanfeng Gao. Advances in Mn-Based Electrode Materials for Aqueous Sodium-Ion Batteries. Nano-Micro Lett. 15, 192 (2023).https://doi.org/10.1007/s40820-023-01162-x
