2025年5月，合肥大學生物食品與環境學院22級資源與環境專業研究生蔣晨熙以第一作者身份在國際學術期刊《SmallMethods》（IF=10.7，中科院二區）發表了題為“SynergisticalEngineering of Vacancy and Doping Enables High-Rate and UltrastableNa4Fe2Mn(PO4)2P2O7Cathode for Sodium IonBatteries”的研究論文。我校高級實驗師衛新來、湖南大學教授丁元力為通訊作者，合肥大學為第一完成單位。
鈉離子電池(SIBs)由于具有儲量豐富、成本低等優點，在低速電動汽車和儲能領域顯示出巨大的潛力。在各種已報道的SIBs正極材料中，鐵錳基聚陰離子化合物Na4Fe2Mn(PO4)2P2O7(NFMPP)由于其理論容量高、工作電壓高、充放電過程體積變化小，近年來受到了廣泛的關注。然而，含Mn電極的Jahn-Teller畸變，通常導致材料結構劣化、Na+擴散效率低。
為此，研究團隊提出了一種在NFMPP的TM位構建空位和高氧化態摻雜劑的協同工程策略，并結合理論計算和實驗表征揭示了TM位空位和Nb5+摻雜劑在調節NFMPP正極的電子結構、離子傳輸、結構穩定性和鈉儲存性能中的作用。在這種貢獻中，天然空位和Nb5+雜原子在Mn位點的共摻入不僅可以促進Na+擴散動力學和提供靈活的環境，而且還可以確保整個結構的穩定性以耐受重復的Na+提取/插入反應。這項研究為設計具有強的離子擴散動力學和結構穩定性的含錳聚陰離子材料提供了可行和有效的策略。
（擬稿人：衛新來，一審：笪春年，二審：阮班鋒終審：李秀娟）
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/smtd.202500393