徐淑银/王立芬/王跃生EnSM：无SEI负极实现97%首效、15C倍率的钠离子全电池

十多年来，室温钠离子电池因其天然丰度和与锂离子相似的嵌入化学而引起了人们的极大兴趣。然而，由于电解液不受控制的分解和固体电解质中间相的形成，绝大多数钠负极材料表现出极低的初始库仑效率和不令人满意的循环稳定性。

内蒙古大学徐淑银、中科院物理所王立芬、中国科学院大学王跃生等报道了一种新型层状材料P2-Na0_.547[Mg_0.25Mn_0.75]O₂，作为无SEI的负极。

图1 半电池性能

这种材料的可逆容量为126 mAh g^-1，初始库仑效率为108%，在4C倍率下循环1000次后容量保持率约为80%。原位/非原位XRD和球差校正扫描透射电子显微镜（ac-STEM）技术监测的长程和微观结构演变显示，在钠嵌入和脱出过程中该材料没有发生相变。

图2 全电池性能

此外，与Na₃V₂₍PO₄)₃正极配对组装而成的全电池也表现出优异的电化学性能，其具有97%的高初始库仑效率、优异的倍率（15C倍率下为58%）和长循环性能（500次循环后为91%）。这是由于Na0_.547[Mg_0.25Mn_0.75]O₂负极具有优异的结构稳定性和无SEI特性。

据作者所知，就初始库仑效率、倍率和循环性能而言，这是有史以来报道的钠离子全电池中最佳的性能。根据这些结果，作者相信 Na0_.547[Mg_0.25Mn_0.75]O₂在室温钠离子电池应用中具有广阔的前景。

图3 原位XRD表征的结构演化

P2-Na0.55[Mg0.25Mn0.75]O2: an SEI-free anode for long-life and high-rate Na-ion batteries. Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.11.031

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徐淑银/王立芬/王跃生EnSM：无SEI负极实现97%首效、15C倍率的钠离子全电池

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