高熵超晶格阴极

稳定阴离子氧化还原

通过高熵策略增强Mn–O杂化，同时激活并稳定晶格氧，实现可逆的阴离子氧化还原反应，突破了富锰阴极不可逆氧损失的瓶颈。

Biao, Ran · Ming-Wei, Li · Jin, Song · 赵天朔 · Tang, Wenqi · Boyi, Pang · Huanxin, Li · 杨超 · 张佼 · 付超鹏

Energy Storage Materials 2026

具体参数

比容量

{'zh': '164.4', 'en': '164.4'} mAh g⁻¹

平均电压

{'zh': '3.54', 'en': '3.54'} V

全电池能量密度

{'zh': '210.4', 'en': '210.4'} Wh kg⁻¹

技术优势

氧可逆性高

高熵多阳离子构型增强Mn–O杂化，抑制阳离子迁移和氧释放，使晶格氧的氧化还原高度可逆，避免不可逆容量损失。

结构不退化

超晶格结构通过轨道杂化进一步稳定晶格框架，光谱和结构分析证实循环过程中无显著相变或结构劣化。

能量密度高

全电池实测能量密度达210.4 Wh kg⁻¹，基于164.4 mAh g⁻¹的比容量和3.54 V的平均电压，处于富锰钠电阴极的领先水平。

应用场景

• 钠离子电池：提供高比能、长寿命的富锰阴极，解决氧损失和电压衰减问题。
• 高能量密度电池：以210.4 Wh kg⁻¹的全电池能量密度满足高比能需求，且成本低于镍基层状氧化物。
• 电化学储能：该阴极适用于电网储能等大规模电化学存储，兼顾能量密度与循环稳定性。