钒掺杂锰基层状正极

抑制Jahn-Teller畸变

通过对称V⁴⁺掺杂优化电子配位，钒的引入增大了层间距并强化了Mn-O键，从而有效抑制了锰基正极在钾离子存储中的结构畸变。

Zhiwang, Liu · Jinghua, Quan · Xilin, Chen · Niu, Li · 李宏岩

Energy Storage Materials 2025

具体参数

容量保持率

{'zh': '88', 'en': '88'} %

放电比容量

{'zh': '85.8', 'en': '85.8'} mAh g⁻¹

技术优势

500次循环容量保持88%

1 A g⁻¹大电流下循环500次后仍保持88%的比容量，得益于钒掺杂抑制了结构畸变，层状结构稳定。

固溶体反应无相变

原位XRD证实充放电过程中为高度可逆的单相固溶体机制，避免了多相转变带来的应力，提升循环稳定性。

V-O键抑制畸变

DFT计算表明引入更短更强的V-O键使层间距增大，同时优化Mn-O键，有效抑制Jahn-Teller效应。

应用场景

• 钾离子电池正极：该粉体可直接用作钾离子电池正极，抑制畸变后循环更稳定。
• 高性能储能器件：软包电池中实现85.8 mAh g⁻¹容量，为高性能储能器件提供正极材料。
• 电化学储能应用：固溶体机制保障可逆性，适用于电化学储能场景。