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Na₃V₂(PO₄)₃(NVP)中的Na₃V₂(PO₄)₃–Na₁V₂(PO₄)₃兩相反應受到低電子和離子導電性的阻礙。

圖1. N-NVP/N-CN的優勢演示

河北農業大學趙孝先、上海大學陳雙強、青島大學宋建軍等合理地構建了一種由摻氮碳納米籠（N-NVP/N-CN）封裝的表面摻氮NVP，其中氮摻雜在NVP的表面晶體結構和碳層中。研究顯示，表面晶體的改性降低了Na⁺從體相向電解質擴散的能量障礙，提高了本征電子電導率，并釋放了晶格應力。同時，多孔結構為氧化還原反應提供了更多的活性位點，縮短了離子的擴散路徑。

此外，在Na₃V₂(PO₄)₃–Na₂V₂(PO₄)₃–Na₁V₂(PO₄)₃的快速可逆電化學三相反應中，Na₂V₂(PO₄)₃的新中間相被原位XRD檢測到，并被密度泛函理論（DFT）計算表明能壘更低。

圖2.?N-NVP/N-CN的電化學性能

因此，作為鈉離子電池的陰極材料，N-NVP/N-CN在1 C條件下循環100次后顯示出119.7 mAh g^-1的高比容量。令人驚奇的是，在20、40和50C的條件下，經過10000次超長循環后，比容量分別達到89.0、86.2和84.6 mAh g^-1，這證明了其卓越的循環穩定性。

總體而言，這種方法提供了一種新思路，即通過表面晶體改性來鑄造中間Na₂V₂(PO₄)₃相，從而實現Na₃V₂(PO₄)₃的快速可逆電化學轉換，并結合微觀結構改性以實現優異的循環穩定性和倍率性能。

圖3.?充放電過程中的原位XRD研究

Surface Crystal Modification of Na3V2(PO4)3 to Cast Intermediate Na2V2(PO4)3 Phase toward High-Rate Sodium Storage. Advanced Science 2023. DOI: 10.1002/advs.202306168

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