（通讯员：伍建华）“碳达峰、碳中和”战略的实施及新能源、电动汽车、人工智能等产业加速发展增加了人们对低成本、高能量和高功率密度二次电池的需求。锂离子电池性能优良、应用广泛，但面临锂资源匮乏，不利于可持续发展。钠资源储量丰富、价格低廉，因而钠离子电池被认为是未来可代替锂离子电池的理想选择，尤其是大规模储能系统方面。近日，我院朱岭副教授团队在快速充放电、长循环寿命钠离子电池正极材料研究方面取得进展，研究成果“High-rate performance and super long-cycle stability of Na3V2(PO4)3 cathode material coated by diatomic doped carbon”发表于材料领域权威期刊Rare Metals (IF=6.318，中科院一区)。
针对磷酸钒钠（Na3V2(PO4)3）正极材料电子电导率低导致的倍率性能差及嵌/脱钠过程体积膨胀导致的循环寿命短等问题，该研究工作采用双原子掺杂碳包覆的解决办法，利用溶胶-凝胶法结合热处理工艺制备了硫-氮共掺杂碳层包覆的Na3V2(PO4)3，包覆层的构建不仅增加了材料的电子电导率，促进电子在材料颗粒间传输，而且增加了碳层的晶格缺陷并降低了钠离子扩散能垒，增加了钠离子扩散通道和离子传输速率；同时有效抑制了制备过程中材料颗粒团聚，有利于增加电极反应面积，缩短钠离子的固相传输距离；此外，还能有效缓冲材料嵌/脱钠过程体积膨胀，增强结构稳定性。最终该复合材料表现出高可逆容量、优异的倍率性能和超长循环稳定性。在2C下的放电容量接近理论值（117 mAh g-1），当电流密度增加到50C，可释放出58.6 mAh g-1的容量，且经过4000次超长循环后，容量仍保持在41.4 mAh g-1。该研究为开发高性能钠离子电池材料提供了新思路。
该研究工作以吉首大学为第一单位，2021级物理学研究生康佳为第一作者，指导教师为朱岭副教授。研究工作得到了国家自然科学基金项目（No.11964010，11464014，51862008，52064014和52064013）、湖南省自然科学基金项目（No.2020JJ4495）和湖南省教育厅青年项目（No.21B0522）的资助。
论文链接: https://doi.org/10.1007/s12598-022-02204-w
图1. (a) Rate capability, (b) cycling performances of the two composites at 2.0 C and (c) long cycling performance at 50.0 C of NVP@SNC
（审稿责任人：黄勇刚）
