ACS Nano：高构型熵工程化空心微球层状锰基正极实现应力自消散与阴离子氧化还原助力钠离子电池宽温工作性能

背景：钠离子电池因成本低、工作原理与锂离子电池相近成为有潜力的储能体系，但P2型Na₀.₆₇MnO₂正极材料存在容量有限、相变复杂、Jahn-Teller畸变等问题，激活氧氧化还原反应虽能提升容量，却易引发晶格氧不可逆释放、结构畸变等新问题。研究目的：设计兼具高构型熵与空心微球结构的层状锰基正极材料，实现应力自消散和可持续氧氧化还原，以提升钠离子电池的宽温工作性能和循环稳定性。结论：研究成功合成了高构型熵工程化空心微球结构的Na₀.₆₇Li₀.₁₈Co₀.₀₈Mn₀.₇₁Mg₀.₁₃Cu₀.₀₈O₂（HEHM-NMO）正极材料，该材料通过高构型熵掺杂优化O 2p-Mn 3d轨道杂化，抑制晶格氧逸出与Jahn-Teller畸变，实现可逆的阴/阳离子氧化还原反应；空心微球结构则实现应力自消散并缩短Na⁺扩散路径。电化学测试表明，HEHM-NMO在-10~60℃宽温范围内表现出高比容量和优异循环稳定性，与硬碳组装的全电池也展现出优越性能，为设计高性能宽温钠离子电池正极提供了新思路。