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近幾十年來，鈦基聚陰離子材料因其優異的結構穩定性和低成本而成為鈉離子電池（SIB）有吸引力的電極材料，引起了廣泛的研究。然而，它們的電化學性能通常受到固有的低電子電導率的限制。

中國科學技術大學余彥等通過使用簡單的噴霧干燥和后退火工藝成功地原位合成了NaTi₂(PO₄)₃改性的Na₃Ti(PO₃)₃N材料(NTMN-NTP)。

將NASICON結構的NaTi₂(PO₄)₃二次相引入Na₃Ti(PO₃)₃N可以提高電子電導率和Na⁺擴散系數（10^-10-10^-11 cm² s^-1），從而大大提高其倍率性能。此外，原位XRD測試揭示了其理想的單相變化機制，以及循環過程中Na₃Ti(PO₃)₃N的極低體積變化（~0.53%），這確保了其超穩定的循環性能。

圖1 電化學性能

實驗顯示，所得NTMN-NTP在5 C下經過4500次循環后可保持96.04%的高容量，并且與5 C下的未改性樣品相比，其容量高約1.5倍。此外，組裝的NTMN-NTP//硬碳全電池也展現出實際應用潛力，其在0.5 A g^-1下的初始比容量為153.2 mAh g^-1，循環100次后容量保持率為80.3%。

這項工作為合成亞硝酸鹽材料提供了一種有前景的工藝，并提供了一種有效的原位策略來提高所合成材料的電化學性能。

圖2 充放電過程的表征

In Situ Secondary Phase Modified Low-Strain Na3Ti(PO3)3N Cathode Achieving Fast Kinetics and Ultralong Cycle Life. ACS Energy Letters 2022. DOI: 10.1021/acsenergylett.1c02361

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中科大余彥ACS Energy Lett.：鈉離子電池5C循環4500次！

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