单晶O3型钠电正极

高电压长循环

无晶界的单晶结构消除各向异性，大幅抑制高压下副反应与结构坍塌。

Dong-Run, Yang · Chen, Liu · Xian-Wen, Gao · Zhao, Zhiwei · Qing-Song, Lai · 陈宏 · Yutong, Long · Gu, Qinfen · 刘萌 · 骆文彬

ACS Nano 2025

具体参数

比容量

{'zh': '160.1', 'en': '160.1'} mAh g⁻¹

全电池比容量

{'zh': '141.1', 'en': '141.1'} mAh g⁻¹

容量保持率

{'zh': '97.3', 'en': '97.3'} %

技术优势

各向异性被消除

无晶界的单晶结构和单向Na⁺扩散通道实现了更快的扩散速率和高电子电导，缓解了充放电过程中的层间滑移和结构坍塌。

界面副反应被抑制

大面积暴露的(003)晶面为电极-电解液副反应提供了更高的能量壁垒，同时稳定了接触电解液的晶格氧，保持了TMO₆八面体结构完整性。

高压长循环寿命

全电池在2C倍率下循环100圈后容量保持率高达97.3%，证明该材料结构在高压下高度稳定。

应用场景

• 钠离子电池：作为高比能长循环正极，提升钠离子电池在电动工具和低速电动车中的竞争力。
• 储能电池：高压稳定性和长寿命使其适用于电网储能，降低度电成本。
• 钠电高电压正极：通过单晶化和暴露(003)面实现高电压下结构稳定，解决层状氧化物高压衰减痛点。
• 全固态钠电池：稳定的界面和晶格氧可降低对液态电解液的依赖，适配固态电解质开发。