铬调制NASICON正极

高电压更稳

通过铬掺杂改变锰氧共价性，将锰的氧化还原电位提升至更高水平，同时保持结构稳定。

张建东 · Wang, Muqin · 张乃庆 · 王德宇 · 申燕 · Wang, Mingkui

Angewandte Chemie - International Edition 2026

具体参数

平均放电电压

{'zh': '3.40', 'en': '3.40'} V

能量密度

{'zh': '586', 'en': '586'} Wh kg^- ¹

体积膨胀

{'zh': '2.5', 'en': '2.5'} %

循环容量保持率

{'zh': '87.6', 'en': '87.6'} %

全电池循环容量保持率

{'zh': '88.6', 'en': '88.6'} %

技术优势

电压够高

铬掺入降低Mn (3d-eg*)反键轨道能量，把Mn3+/2+和Mn4+/3+的氧化还原电位整体抬高，平均放电电压上了3.40 V。

循环很稳

材料发生高度可逆的单相固溶反应，体积膨胀只有2.5%，在20 C下5000圈后容量保持87.6%。

宽温可用

从-30 °C到40 °C都能保持稳健性能，高低温环境下的循环和倍率表现不塌。

全电池可行

与硬碳负极组成的全电池在2 C下循环1000次后容量保持88.6%，接近实用化水平。

应用场景

• 钠离子电池正极：直接用作高电压、高能量密度钠离子电池的正极材料，替代现有低电压磷酸盐正极。
• 高性能储能：凭借586 Wh kg⁻¹的能量密度和宽温循环稳定性，用于对能量密度有苛刻要求的储能系统。
• 电池管理系统：由于单相反应、电压曲线平滑，BMS的荷电状态估算更简单，管理更可靠。
• 低空飞行器电源：高能量密度和宽温工作能力使其可满足低空飞行器对电源重量和极端温度的要求。