南京大学「国家杰青」朱嘉/王景阳JACS丨热力学调控晶面化学合成钠层状正极！

背景：钠层状过渡金属氧化物（如NFM）是钠离子电池正极的重要候选材料，但其高温固相合成中，晶体易形成以电化学惰性(001)面为主的片状形貌，阻碍Na⁺传输，导致高倍率容量和体积能量密度受限。研究目的：本研究旨在通过热力学调控晶面化学，利用组成设计重塑表面能图谱，实现固相反应中平衡晶形的精确控制，以暴露更多活性晶面，提升电化学性能。结论：南京大学朱嘉、王景阳团队建立了预测晶面能的合成图，揭示了表面过渡金属氧化还原活性决定晶面稳定性的关键作用。通过Cu掺杂制备椭球形单晶Na层状正极（SC-NFMCu），将长高比从6.75降至1.86，促进活性晶面暴露。该材料在5 C下容量达106.4 mAh g⁻¹，500圈后容量保持率80%，并实现4.03 g cm⁻³的高压实密度。该研究建立了固相合成理性晶面调控的一般范式，显著提升了层状正极的电化学性能。