麦立强/安琴友AFM：循环达14000次，超稳定储钠正极！

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Na₄Fe₃(PO₄)₂(P₂O₇)(NFPP)由于其低成本、无毒性和高结构稳定性，被认为是一种有前景的钠离子电池(SIB)的正极材料，但其电化学性能因电子传导性差而受到限制。

武汉理工大学麦立强、安琴友等提出了镁掺杂的NFPP/C复合材料作为SIB的正极材料。

图1. 材料表征

选择Mg作为掺杂剂是因为它的高丰度、低摩尔质量和与高自旋Fe²⁺（0.78 Å）相似的离子半径（0.72 Å）。

在这项工作中，与未掺杂的NFPP/C复合材料（NFPP-0）相比，5%的掺镁NFPP/C复合材料（NFPP-Mg5%）显示出高度增强的倍率性能（20 A g^-1时≈40 mAh g-1）和超长的循环寿命（5 A g^-1时14000次循环，容量保持率达80.8%）。

图2. NFPP-Mg5%的电化学性能

此外，电化学动力学分析揭示了掺镁的作用，原位X射线衍射（XRD）、原位X射线光电子能谱（XPS）和电化学分析研究了钠储存机制。

结果证实NFPP-Mg5%的电化学动力学和插层赝电容的增强被证明是其倍率性能增强和超长循环寿命的根源。

此外，基于NFPP-Mg5%的全SIB被组装起来，并显示出良好的电化学性能，这进一步证明了NFPP-Mg5%的应用潜力。

图3. 储钠机制分析

Mg-Doped Na4Fe3(PO4)2(P2O7)/C Composite with Enhanced Intercalation Pseudocapacitance for Ultra-Stable and High-Rate Sodium-Ion Storage. Advanced Functional Materials 2022. DOI: 10.1002/adfm.202211257

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