近日，P站 “新能源材料”课题组硕士研究生费文斌在国际顶级学术期刊《Energy Storage Materials》（影响因子18.9）上发表题为“Dual-site defects engineering to eliminate impurities and optimize reversible reaction kinetics of Na4Fe3(PO4)2P2O7 cathode for superior performance sodium ion batteries”的研究论文。P站 隋裕雷副教授、伍凌教授和张晓萍高级实验师为通讯作者，P站 为论文的唯一通讯单位。
Na4Fe3(PO4)2P2O7作为一种钠离子电池的正极材料因其稳定的循环性能和成本效益而备受重视。然而，伴生的NaFePO4杂质堵塞了Na+扩散通道，严重影响了材料能量密度和倍率循环性能。本研究通过引入微量的LaBr3添加剂合成了具有双位缺陷工程的Na4-2xFe3-1.5yLay(PO4-xBrx)2P2O7正极材料。通过La掺杂构筑的Fe缺陷消除了NaFePO4惰性杂质，而Br掺杂构筑的Na缺陷优化了过渡金属的价态。密度泛函理论和恒电流间歇滴定测试表明，Fe/Na双位缺陷协同降低了材料的带隙并扩宽了Na+迁移通道。改性后的样品具有卓越的倍率性能和出色的循环稳定性。本研究揭示了双位缺陷工程对聚阴离子型钠离子电池正极材料的修饰改性作用，为合成优异电化学性能的Na4Fe3(PO4)2P2O7基材料提供了指导和帮助。
研究得到了国家自然科学基金和姑苏创新创业领军人才计划的支持。
文章链接：//doi.org/10.1016/j.ensm.2024.103848
