NMVMP@Al2O3是Na3.91MnV0.97Mo0.03(PO4)3@Al2O3的簡稱,一種改性NASICON型鈉離子電池正極材料,由中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所趙邦傳研究員團隊研發。
團隊採用“鍵結構調控+界面修飾”的協同改性策略,在體相釩位點引入Mo6+離子,在表面構建Al2O3包覆層。改性後材料在0.1 C倍率下初始放電容量可達99.3 mAh g,在10 C高倍率下循環3000次後容量保持率為84.5%,充放電過程中體積變化為3.66%。
基本介紹
- 外文名:NMVMP@Al2O3
- 產品類型:鈉離子電池正極材料
材料簡介,研發背景,改性策略,研究意義,研究團隊與發表,
材料簡介
Na3.91MnV0.97Mo0.03(PO4)3@Al2O3(簡稱NMVMP@Al2O3)是一種經過改性的NASICON型磷酸釩錳鈉(Na4MnV(PO4)3,NMVP)正極材料,屬於聚陰離子型鈉離子電池正極材料。
研發背景
在聚陰離子型鈉離子電池正極材料中,NASICON型磷酸釩錳鈉因具有三維開放框架、高工作電壓及良好的結構穩定性,是一種前景廣闊的鈉電正極材料。
然而,其本徵電子電導率較低,且充放電過程中Mn3+離子易引發Jahn-Teller(J-T)畸變,共同制約了其離子擴散效率與循環穩定性,限制了其實際套用。
為解決上述問題,研究團隊提出了“鍵結構調控+界面修飾”的多尺度協同改性策略。
改性策略
團隊通過採用“鍵結構調控+界面修飾”的多尺度“內外兼修”協同改性策略。在體相釩位點引入高價態、小半徑的Mo6+離子,通過最佳化Mn的局部配位環境增強Mn-O鍵強度、有效抑制Jahn-Teller(J-T)畸變,同時縮小帶隙以提升材料的電子導電性。在表面構建均勻的Al2O3包覆層,既能穩定電極/電解質界面、抑制Mn溶出,又能促進鈉離子界面傳輸。
研究意義
該工作不僅為NMVP正極的實際套用奠定了堅實的實驗與技術基礎,還為其他聚陰離子型電極材料的設計提供了借鑑,對推動高穩定性、長壽命鈉離子電池的發展具有積極意義。
研究團隊與發表
該研究由中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所趙邦傳研究員團隊完成。研究成果以“Boosting Long-Life Sodium Storage of Na4MnV(PO4)3 via Synergistic Bond Structure Regulation and Interfacial Modification”為題,發表在《Advanced Functional Materials》上(Adv. Funct. Mater, 2025, DOI: 10.1002/adfm.202523851)。論文第一作者為博士研究生王思雅,趙邦傳研究員與王佩瑤博士後為共同通訊作者。相關研究得到中國科學院儀器功能開發項目、特別研究助理項目、安徽省重點研發計畫及合肥市關鍵技術研發項目等支持。
