P2-Na_0.67Ni_0.33Mn_0.67O₂是钠离子电池中一种极具潜力的阴极材料，但其在潮湿的环境中储存并在高截止电压下循环时，其结构严重退化。近日，上海交通大学廖小珍、北京理工大学谭国强报道了用于高能长寿命钠离子电池的P2型耐湿耐高压阴极。

本文要点：

1) 作者通过一锅固态烧结实现Na_0.67Ni_0.33Mn_0.67O₂的材料合成和Mg/Sn的共取代。这些材料具有优异的结构可逆性和对湿气的敏感性。在操作过程中，XRD揭示了其循环稳定性和相可逆性之间的本质关联，而Mg取代通过形成新的Z相来抑制P2–O2相变，Mg/Sn共取代增强了P2–Z相变可逆性，这得益于稳定的Sn–O键。

2) DFT计算揭示了其对水分的高化学耐受性，因为其对H₂O的吸附能低于纯Na_0.67Ni_0.33Mn_0.67O₂的吸附能。典型的Na_0.67Ni_0.23Mg_0.1Mn_0.65Sn_0.02O₂阴极具有123 mAh g^–1（10 mA g^–1）、110 mAh g^-1（200 mA g^–1）和100 mAh g^-1（500 mA g^–1）的高可逆容量和80%的高容量保持率。

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Siqi Yuan et.al P2-Type Moisture-Stable and High-Voltage-Tolerable Cathodes for High-Energy and Long-Life Sodium-Ion Batteries Nano Letters 2023

DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c04465

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.2c04465