近日，我校台湾A片 彭波（资格教授）团队联合南京大学、浙江大学在材料领域顶级期刊《Advanced Materials》上发表最新钠离子电池研究成果。我校为论文第一单位，彭波为第一作者和通讯作者，浙江大学王利光研究员、南京大学周豪慎教授为论文共同通讯作者。台湾A片 硕士生黄兴重点参与了该工作，晋传贵教授为本工作提供了指导。

近年来，钠离子电池作为一种新型的二次离子电池器件，因其资源丰富被认为是后锂时代的良好补充物。然而，当前钠离子电池仍然存在能量密度较低的问题。提升电池的工作电压是提高能量密度的关键，但是高电压下结构变化更为剧烈，容易引发化学机械失效，进而导致循环寿命低、快充性能差等问题。抑制化学机械失效可以通过降低材料孔隙率和抑制材料的晶格应力来实现，这很大程度上会抑制颗粒尺度上的破碎。

基于此，该团队借鉴传统陶瓷领域中的液相烧结方法，在多晶正极材料合成过程中引入低熔点共晶液相，其一方面提升了颗粒尺度的致密性，另一方面引入了掺杂剂（Li），起到了“一石二鸟”的作用。此外，研究人员还发现，烧结过程中材料的晶格参数的各向异性变化也是导致材料颗粒尺度破碎的重要原因。基于这一设计，研究团队开发的NaLi_0.05[Ni_1/3Fe_1/3Mn_1/3]_0.95O₂多晶正极表现出良好的颗粒致密性，振实密度得到了较大提高，比表面积得到了降低。

（新型正极的结构表征）

这种改性后的正极材料在高工作电压下展现出卓越的快速充电能力（5C时为121.6 mAh/g，仅需12 min即可充到额定容量的百分之八十），并且使用寿命得到极大地提高（1000次循环后仍保持76%初始容量）。此外，研究者通过同步辐射级TXM-XANES连用技术，表征并证实了通过改善材料的颗粒致密结构和降低充放电过程中的晶格应力可以减少副反应并保持高电化学活性，最终实现了快速充电、长寿命和高电压的钠离子电池。

（电化学性能表征）

（电荷补偿机理分析）

（同步辐射级TXM-XANES连用技术）

研究工作得到国家自然科学基金、安徽省自然科学基金等项目的支持。（撰稿：彭波 顾京宇 审核：赵何腹 李永涛)

原文链接：

//advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202514943