NVPOF氟磷酸盐正极

二维钠扩散

通过悬空位微扰实现二维钠离子扩散，突破一维扩散限制，大幅提升倍率性能。

余泓 · Wang, Jinjin · Hongbo, Jing · Chao, Wu · Hu, Erhai · Xi, Shibo · 汪小梅 · Fang, Zhiyu · Wu, Xing Long · Liang, Qinghua · 齐卫宏 · Yan, Qingyu · 王洪强 · 杜乘风

Science Bulletin 2025

具体参数

100 C倍率容量

68.6 mAh g⁻¹

20 C循环后的容量

103.3 mAh g⁻¹

全电池能量密度

313.8 Wh kg⁻¹

全电池能量密度

113.9 Wh kg⁻¹

技术优势

扩散从一维变二维

悬空位微扰使a、b两个方向的Na+扩散能垒相等，离子不再被锁在单一通道里。

100 C仍能放电

在100 C超高倍率下提供68.6 mAh g⁻¹容量，接近常规倍率的水准。

循环后容量不降反升

20 C倍率下循环1300次后容量为103.3 mAh g⁻¹，表明结构在长期快充中保持稳定。

全电池兼顾能量与功率

全电池在4063.5 W kg⁻¹时提供313.8 Wh kg⁻¹，在16,397.2 W kg⁻¹时仍给出113.9 Wh kg⁻¹。

应用场景

• 钠离子电池正极：二维钠扩散路径，让正极在高倍率下仍保持高容量。
• 高功率钠电池：100 C下仍给出68.6 mAh g⁻¹，满足高功率输出需求。
• 快充储能器件：20 C快充循环1300次后容量不降，适合频繁快充场景。
• 电池组热管理：本工作未直接涉及热管理，但高倍率下的稳定循环有助于降低产热。