北理/人大AFM：基于构型熵的高性能钠离子电池聚阴离子阴极

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北理/人大AFM：基于构型熵的高性能钠离子电池聚阴离子阴极
聚阴离子钠离子阴极因其出色的结构稳定性而备受关注。然而，低比容量仍然是阻碍其实际应用的一个亟待解决的问题。
北理/人大AFM：基于构型熵的高性能钠离子电池聚阴离子阴极
图1. Me-NVMP的设计
北京理工大学赵永杰、浙江大学陆俊、中国人民大学袁轩一等提出了一种中熵NASICON结构阴极Na3.5V0.5Mn0.5Fe0.5Ti0.5(PO4)3（Me-NVMP）。该阴极结合了V、Mn、Fe和Ti电化学活性元素的优势，具有高能量密度的Na+储存性能和快速充电特性。结果，该阴极实现了Ti3+/Ti4+、Fe2+/Fe3+、V3+/V4+/V5+和Mn2+/Mn3+/Mn4+偶联的高可逆氧化还原反应（1.8-4.4 V），并有效缓解了MnO6 Jahn-Teller畸变引起的结构退化和4.0 V（vs. Na+/Na）以上的不可逆结构变化。
北理/人大AFM：基于构型熵的高性能钠离子电池聚阴离子阴极
图2. Me-NVMP电极的电化学性能
实验显示，Me-NVMP在0.1 C时实现了165.8 mAh g-1的高可逆比容量。更令人印象深刻的是，Me-NVMP通过调节NASICON中的构型熵产生了超强的倍率能力和循环稳定性。具体来说，Me-NVMP阴极在100C（17 A g-1）下循环10,000次后，容量保持率可达83.5%。此外，即使在0℃的温度下（在20 C下经过1000次循环后的容量保持率为93.45%），这种阴极也具有出色的循环性能。这项工作为设计高性能聚阴离子电极材料提供了新策略。
北理/人大AFM：基于构型熵的高性能钠离子电池聚阴离子阴极
图3. Me-NVMP//HC全电池性能
A Configuration Entropy Enabled High-Performance Polyanionic Cathode for Sodium-Ion Batteries. Advanced Functional Materials 2024. DOI: 10.1002/adfm.202314019
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