Ba掺杂P2层状氧化物正极

相变抑制·快充长循环

Ba²⁺嵌入碱金属层扩大层间距并强化TM-O键，抑制高电压不可逆相变，实现优异倍率与循环稳定性。

张铮 · Chengjingmeng, Zhang · 刘洪权 · 谷亦杰 · Xiaoming, Xu · 王海丰 · Zeng, Cuisong · Yanfang, Wang · Fuyuan, Chen

Ceramics International 2024

参数信息

0.5C可逆比容量

133.8 mAh g⁻¹

2C可逆比容量

122.1 mAh g⁻¹

技术优势

充电时结构不塌

Ba²⁺强化TM–O共价键，增强氧与过渡金属间的静电吸引，从而在充电时维持层状骨架，抑制OP4相的出现。

层间距扩大，迁移更快

Ba²⁺有效增大钠层间距并降低迁移势垒，实现更快的钠离子扩散动力学，使2C倍率下容量仍达122.1 mAh g⁻¹。

应用场景

• 钠离子电池正极：Ba掺杂P2正极粉体可直接替代现有层状氧化物，在保持低成本的同时提升高倍率循环稳定性。
• 高倍率储能：2C下容量达122.1 mAh g⁻¹，满足高功率输出场景如电动工具、调频储能的要求。
• 柔性可穿戴电源：结构稳定性和快离子扩散使该正极在弯折或异形电池中不易析钠、不加剧相变。
• 电池模组快充设计：降低的钠离子迁移势垒和扩大的层间距支撑快充模组设计，缓解充电引起的结构退化。