钠离子电池作为一种电化学储能技术得到了前所未有的关注，但在动态(去)盐化过程中如何设计出高能量密度、低结构应变的正极材料仍然是一项具有挑战性的工作。

在这里，南开大学张凯研究员，程方益教授报道了一种P2层锂双晶位取代的Na_0.7Li_0.03[Mg_0.15Li_0.07Mn_0.75]O₂（NMLMO）正极材料，其中Li离子同时占据了过渡金属(TM)和碱金属(AM)位。

文章要点

1）理论计算和实验表征相结合的结果表明，LiAM产生Na−O−Li电子组态以提高氧阴离子氧化还原的容量，而LiAM作为LiO_6棱柱通过抑制有害的相变来稳定层状结构。

2）实验结果显示，NMLMO提供了266 mAh g⁻¹的高比容量，同时在1.5−4.6 V的宽电压范围内表现出近零应变特性。

研究发现突出了双位替代的有效方法，以打破先进充电电池正极材料的容量−稳定性权衡。

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Zhonghan Wu, et al, Realizing High Capacity and Zero Strain in Layered Oxide Cathodes via Lithium Dual-Site Substitution for Sodium-Ion Batteries, J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c00117

https://doi.org/10.1021/jacs.3c00117