2025年5月，合肥大學(xué)生物食品與環(huán)境學(xué)院22級資源與環(huán)境專業(yè)研究生蔣晨熙以第一作者身份在國際學(xué)術(shù)期刊《SmallMethods》（IF=10.7，中科院二區(qū)）發(fā)表了題為“SynergisticalEngineering of Vacancy and Doping Enables High-Rate and UltrastableNa₄Fe₂Mn(PO₄)₂P₂O₇Cathode for Sodium IonBatteries”的研究論文。我校高級實驗師衛(wèi)新來、湖南大學(xué)教授丁元力為通訊作者，合肥大學(xué)為第一完成單位。

鈉離子電池(SIBs)由于具有儲量豐富、成本低等優(yōu)點，在低速電動汽車和儲能領(lǐng)域顯示出巨大的潛力。在各種已報道的SIBs正極材料中，鐵錳基聚陰離子化合物Na₄Fe₂Mn(PO₄)₂P₂O₇(NFMPP)由于其理論容量高、工作電壓高、充放電過程體積變化小，近年來受到了廣泛的關(guān)注。然而，含Mn電極的Jahn-Teller畸變，通常導(dǎo)致材料結(jié)構(gòu)劣化、Na⁺擴散效率低。

為此，研究團隊提出了一種在NFMPP的TM位構(gòu)建空位和高氧化態(tài)摻雜劑的協(xié)同工程策略，并結(jié)合理論計算和實驗表征揭示了TM位空位和Nb⁵⁺摻雜劑在調(diào)節(jié)NFMPP正極的電子結(jié)構(gòu)、離子傳輸、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和鈉儲存性能中的作用。在這種貢獻中，天然空位和Nb⁵⁺雜原子在Mn位點的共摻入不僅可以促進Na⁺擴散動力學(xué)和提供靈活的環(huán)境，而且還可以確保整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以耐受重復(fù)的Na⁺提取/插入反應(yīng)。這項研究為設(shè)計具有強的離子擴散動力學(xué)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的含錳聚陰離子材料提供了可行和有效的策略。

（擬稿人：衛(wèi)新來，一審：笪春年，二審：阮班鋒終審：李秀娟）

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/smtd.202500393