有研广东院肖必威/王宽、北京科技大学庄卫东、深圳大学胡江涛：双梯度结构设计实现钠电正极电化学与空气稳定性双重提升

背景：在“双碳”目标和大规模储能需求下，钠离子电池因资源丰富、成本低被视为锂离子电池的重要补充，但其能量密度偏低是制约规模化应用的关键瓶颈。O3型层状氧化物正极材料容量高但高电压下稳定性差，P2型结构稳定但容量低。研究目的：通过成分-结构双梯度设计，在单颗粒内构建Fe富集的O3型核心（高容量）与Mn富集的P2型外壳（高稳定性），以协同提升钠电正极的能量密度、循环寿命和空气稳定性。结论：所制备的双梯度正极材料在4.2 V下能量密度达478 Wh kg⁻¹，半电池循环200圈容量保持率82%，全电池循环1600圈保持率91%，且在潮湿空气中表现出显著优于传统O3材料的稳定性。该设计通过梯度界面缓解晶格失配和应力，抑制副反应，为高电压钠离子正极提供了有效策略。