聚阴离子型Na3VCr(PO4)3是一种具有前景的钠离子电池高压正极材料,但在高压下会遭受严重的界面退化导致性能急剧衰减。为解决这一问题,我校陈登龙教授团队设计了一种石墨化拓扑界面——一种包覆在材料颗粒表面的三维连续石墨化网络。该界面不仅提升了电子/离子传输能力,还通过选择性吸附电解液组分,诱导形成一层薄而均匀、富含无机物的正极电解液界面(CEI),将CEI的生长模式从被动的物理阻隔转变为主动的诱导调控。此外,该界面还能抑制过渡金属溶出并缓解晶格畸变,从而稳定体相结构。凭借这种双重稳定机制,改性后的正极材料在4.6V的高压下,室温循环1000次后容量保持率为70.3%,并在在-40 °C和50 °C之间展现出优异的性能。这项工作为高能量密度正极材料的设计提供了一种新思路,相关研究成果以“Decoupling High-Voltage Instability of Na3VCr(PO4)3 Cathodes via a Graphitized Topological Interface for Wide-Temperature Sodium-Ion Batteries”为题发表于国际知名学术期刊Advanced Function Mateirals(中科院1区TOP期刊)。
福建师范大学为论文第一完成单位,我校环境与资源学院2023级硕士生庄严和博士生刘金玲为论文共同第一作者,通讯作者为陈登龙教授、谷振一博士后和吴兴隆教授。该研究得到了国家自然科学基金、中央高校基础研究基金、国家博士后创新人才培养计划等项目的资助。
论文链接:http://doi.org/10.1002/adfm.76219
(环境与资源学院、碳中和现代产业学院)
