钠离子电池（NIBs）在电网规模的储能中极具应用前景。然而，由于缺乏非钴、非镍的阴极材料，导致其成本效益较低。近日，中国科学院胡勇胜、容晓晖、Xiao Dongdong、麻省理工学院李巨报道了具有可逆混合阴离子和阳离子氧化还原的稀土Na-Mg-Fe-Mn-O阴极。

本文要点：

1) Mg²⁺被成功地用于活化Fe/Mn基层状阴极中的氧氧化还原反应，以实现可逆的阴离子和阳离子混合氧化还原能力。在没有O损耗的情况下，实现了≈210 mAh g⁻¹的高电容量和平衡充放电效率，并且具有$2.02 kWh⁻¹的能源成本。

2) 在没有预钠化的情况下，含有硬碳阳极的全电池具有超过≈280 Wh kg⁻¹的能量密度，并且在100次循环后具有85.6%的良好容量保持率。通过对电荷补偿机制和结构演变进行了全面分析，作者证实了Fe³⁺向Na层的部分可逆迁移导致电压和容量损失，从而为低成本NIB阴极的进一步改进提供了线索。

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Yaoshen Niu et.al Earth-Abundant Na-Mg-Fe-Mn-O Cathode with Reversible Hybrid Anionic and Cationic Redox Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202300746

https://doi.org/10.1002/aenm.202300746