中科大余彦ACS Energy Lett.：钠离子电池5C循环4500次！

近几十年来，钛基聚阴离子材料因其优异的结构稳定性和低成本而成为钠离子电池（SIB）有吸引力的电极材料，引起了广泛的研究。然而，它们的电化学性能通常受到固有的低电子电导率的限制。

中国科学技术大学余彦等通过使用简单的喷雾干燥和后退火工艺成功地原位合成了NaTi₂(PO₄)₃改性的Na₃Ti(PO₃)₃N材料(NTMN-NTP)。

将NASICON结构的NaTi₂(PO₄)₃二次相引入Na₃Ti(PO₃)₃N可以提高电子电导率和Na⁺扩散系数（10^-10-10^-11 cm² s^-1），从而大大提高其倍率性能。此外，原位XRD测试揭示了其理想的单相变化机制，以及循环过程中Na₃Ti(PO₃)₃N的极低体积变化（~0.53%），这确保了其超稳定的循环性能。

图1 电化学性能

实验显示，所得NTMN-NTP在5 C下经过4500次循环后可保持96.04%的高容量，并且与5 C下的未改性样品相比，其容量高约1.5倍。此外，组装的NTMN-NTP//硬碳全电池也展现出实际应用潜力，其在0.5 A g^-1下的初始比容量为153.2 mAh g^-1，循环100次后容量保持率为80.3%。

这项工作为合成亚硝酸盐材料提供了一种有前景的工艺，并提供了一种有效的原位策略来提高所合成材料的电化学性能。

图2 充放电过程的表征

In Situ Secondary Phase Modified Low-Strain Na3Ti(PO3)3N Cathode Achieving Fast Kinetics and Ultralong Cycle Life. ACS Energy Letters 2022. DOI: 10.1021/acsenergylett.1c02361

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