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由于對電力存儲系統需求的不斷增長，鈉離子電池已成為鋰基電池有前途的替代品。

在此，巴伊蘭納米技術和先進材料研究所Malachi Noked團隊通過將高熵方法引入鈉離子電池體系，提出了一種由高熵方法合成無鈷高容量鈉離子電池正極材料。該工作利用高熵方法解決了O3層狀結構的相變復雜、動力學緩慢、空氣穩定性差和容量低等缺點。此外，作者通過選擇氟化氧來代替氧化物來抑制長期循環過程中的氧損耗。

圖1.電化學性能

總之，該工作利用高熵方法解決了O3層狀結構的所有缺點，即相變復雜、動力學緩慢、空氣穩定性差和容量低。最重要的是，作者利用鎳、鐵和錳作為氧化還原活性參與物，合成了一種用于鈉離子電池的無鈷O3層狀正極。為了在結構上實現高熵，在結構上加入了鋰以引入Na空位，從而使正極具有更好的動力學性能和更高的容量（在2-4V范圍內為109 mAh g^-1；在2-4.3V范圍內為139 mAh g^-1）。

空位的形成擴大了層間距離，使離子在鈉化/解鈉過程中易于擴散，從而保持了正極結構的完整性，并抑制了O3-P3相變過程中O3’相的形成。擴大Na層間距的優勢體現在72%的高倍率能力（0.06C至3C）和200次循環后90%的穩定容量保持率。形成的空位還通過降低過渡金屬的電荷密度增強了正極的抗氧化能力。因此，該工作為鈉離子電池達到實際應用的性能要求開辟了新的途徑。

圖2. Na_0.9Li_0.1在兩個初始充放電循環期間的原位 XRD

High-Entropy Co-Free O₃-type Layered Oxyfluoride: A Promising Air-Stable Cathode for Sodium-Ion Batteries, Advanced Materials 2023 DOI: 10.1002/adma.202304440

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?AM：高熵、無鈷、空氣穩定的鈉電正極材料

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