近日，7026威尼斯官网材料学院丁常胜/高彦峰教授团队在国际知名期刊《Nano-Micro Letters》（影响因子：31.6）上发表题为“Optimization Strategies of Na3V2(PO4)3 Cathode Materials for SodiumIon Batteries”的综述论文。该论文第一作者为7026威尼斯官网材料学院硕士生胡佳雯，通讯作者为7026威尼斯官网材料学院丁常胜教授和高彦峰教授，合作者有中国科学院上海硅酸盐研究所刘宇研究员。
目前，开发高比容量、高能量密度的钠离子电池电极材料已成为储能领域的研究热点和重大挑战。正极材料作为钠离子电池的核心组成部分之一，直接影响其电化学性能。在众多的正极材料中，具有钠超离子导体(NASICON)结构的磷酸钒钠（Na3V2(PO4)3)材料因其高工作电压、高离子电导率和高循环稳定性，在钠离子电池中表现出良好的电化学性能，被认为是具有广泛应用前景的正极材料之一。然而，较低的本征电子电导率以及缓慢的钠离子扩散动力学问题严重阻碍了其商业化进程。
图1 Na3V2(PO4)3正极材料的改性策略
在这篇综述中，基于Na3V2(PO4)3晶体结构特征与电化学性能，作者详细地总结并探讨了Na3V2(PO4)3正极材料的最新改性研究进展，主要包括碳材料修饰、离子掺杂以及纳米化结构调控三个方面（图1），以期提高该材料的电子电导与钠离子扩散动力学。其中，离子掺杂改性策略被重点探讨，根据掺杂位点的不同，分为Na、V和PO43-位点的取代。由于钒的高成本与较高的毒性，采用低成本绿色环保的金属元素取代钒元素被详细讨论（图2）。最后，针对目前改性策略存在的不足与挑战，提出了Na3V2(PO4)3正极材料未来的改性策略发展方向与展望，为开发高比容量正极材料与调控特殊微观形貌的研究提供有益借鉴，更好地推动高性能钠离子电池正极材料在未来大规模储能领域的应用。
图2 Na3V2(PO4)3材料中V位点的取代或掺杂及其优势
该工作得到了上海市海外高层次人才项目和国家自然科学基金项目的支持。
原文链接：https://doi.org/10.1007/s40820-024-01526-x
文章引用信息：JiawenHu,XinweiLi,QianqianLiang, LiXu,ChangshengDing, Yu Liu & Yanfeng Gao. Optimization Strategies of Na3V2(PO4)3 Cathode Materials for Sodium-Ion Batteries. Nano-Micro Lett. 17, 33 (2025). https://doi.org/10.1007/s40820-024-01526-x
此外，该团队2023年在该刊上发表了题为“Advances in Mn-Based Electrode Materials for Aqueous Sodium-Ion Batteries”的综述文章，主要介绍水系钠离子电池用锰基电极材料的研究进展。
原文链接：https://doi.org/10.1007/s40820-023-01162-x
文章引用信息：ChangshengDing, Zhang Chen,ChuanxiangCao, Yu Liu & Yanfeng Gao. Advances in Mn-Based Electrode Materials for Aqueous Sodium-Ion Batteries. Nano-Micro Lett. 15, 192 (2023).https://doi.org/10.1007/s40820-023-01162-x
