【钠电池】上海大学Nat Commun：高功率、低温钠电

能够应用于电网储能的Na电池需要发展能够在不同温度条件快速稳定充放电的电极材料，但是由于P2过渡金属层状氧化物电极材料面临着非常缓慢的动力学，以及生成不友好的电极|电解液界面导致这个目标难以实现。

有鉴于此， 上海大学赵玉峰等 报道发展一种P2型  Na _0.78 Ni _0.31 Mn _0.67 Nb _0.02 O ₂  (P2-NaMNNb)层状过渡金属氧化物活性阴极材料，这种层状过渡金属氧化物通过 Nb掺杂降低电子能带、降低离子扩散能垒，改善Na离子的传输性能 。

本文要点：

(1) 通过物理化学性质表征和理论计算，发现Nb离子掺杂导致材料在原子尺度结构重组，阻碍阴极金属离子溶解到电解质溶液。

(2) 使用Na金属或者硬碳作为阳极、醚基有机分子作为电解质溶液，构建纽扣电池，在25 ℃时Na||P2-NaMNNb电池的循环性能达到9.2 A g ^-1  (50 C)和65 mAh g ^-1 放电容量 。电池在-40 ℃和1800圈充放电循环的容量达到368 mA g ^-1 ，对应于保留76 %的容量，最终放电容量达到70 mAh g ^-1 。

参考文献

Shi, Q., Qi, R., Feng, X. et al. Niobium-doped layered cathode material for high-power and low-temperature sodium-ion batteries. Nat Commun 13, 3205 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-30942-z

https://www.nature.com/articles/s41467-022-30942-z