钙掺杂层状氧化物正极

500圈保持84.2%

通过钙掺杂调控相变，实现连续相转变，显著提升钠离子电池循环稳定性。

Junjie, Ding · Guihong, Mao · Guo, Zhenyu · Yang, Hai · 谈鹏 · Jiang, Yu · 申来法 · Bai, Ruilin · Jialong, Shen · 王硕 · Yao, Yu · 吴玉程 · 余彦

Advanced Materials 2026

具体参数

比容量

{'zh': '140', 'en': '140'} mAh g⁻¹

容量保持率（500次循环后）

{'zh': '84.2', 'en': '84.2'} %

能量密度

{'zh': '192', 'en': '192'} Wh kg⁻¹

全电池容量保持率（100次循环后）

{'zh': '82.5', 'en': '82.5'} %

技术优势

循环保持率大幅领先

钙取代降低相变电位，使钠脱出更平缓、层板滑移更慢，实现连续相变，因此1 C下500次循环后容量保持率84.2%，远高于未掺杂材料的26.4%。

全电池能量密度达192 Wh/kg

6.1 Ah全电池基于整个电池质量实现192 Wh kg⁻¹的能量密度，证明该正极材料宏量制备的可行性和实用性。

提供理性设计描述符

提出相变电位Φphase作为预测和控制层状氧化物正极相演的通用描述符，可指导开发其他低应变正极材料。

应用场景

• 钠离子电池正极：直接用作正极活性材料，通过钙掺杂提升循环稳定性。
• 高能量密度电池：全电池能量密度达192 Wh/kg，适合高能量密度应用。
• 全电池集成：与Al@C负极匹配，验证全电池性能。
• 长循环电池：500圈后保持84.2%，适用于长循环需求。