大型能源储存系统引起了越来越多的兴趣，因为它们被认为是智能电网发展面临的最大挑战之一。 由于Na的丰富和广泛分布，大量的需求和成本考虑可能需要使用Naion电池（NIB）而不是锂离子电池。 非常努力地提高了NIBs的整体性能，其中阴极材料的发展起着至关重要的作用。
中科院的研究者通过减小电极中Na层的层间距，增加过渡金属电极中金属离子的价态提高了Na离子电极材料的稳定性。在理论模拟中，可以通过在电极中引入电负性相当的金属离子和另一种费米能级差异较大的元素可以实现上述改变。实验中，作者通过在NaNi0.5Mn0.5O2中引入Cu/Ti掺杂，形成NaNi0.45Cu0.05Mn0.4Ti0.1O2后可以使得电池在空气中的稳定性提高20倍，甚至在浸水后依然可以保持结构和电池性能。
总之，本研究提出了组合结构调制，并且通过减少Na层的层间距离并同时提高过渡金属的价态由于抑制自发Na提取而增强了O3型阴极材料的空气稳定性的显着效果耐腐蚀性。在混合过渡金属法和电子结构调整的基础上，我们通过Cu2 +与可比电负性和Ti4 +的共成型实现了与Ni2 + / Mn4 +基本不同的费米能级的调制。通过Rietveld细化，电化学和XPS测试（Na层间距从3.45至3.37A缩小，OCV从3.68增加到3.82V，Ni 2p1 / 2峰从CuI从871.4转变为872.9eV的Cu的组合清楚地证明了调制/ Ti掺杂）。所得NaNCMT在稳定的曝气时间内比NaNM增加了20倍，甚至在浸泡在水中后保持了原有的结构和容量。此外，电荷排序和复杂的相变在循环过程中都被有效抑制，因此在500次循环后，NaNCMT显示出高达NaNM的9倍的容量保留。组合结构调制简单，有效，为开发高性能O3型阴极铺平了道路，将成为NIBs大规模应用的里程碑。
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Designing Air-Stable O3-Type Cathode Materials by Combined Structure Modulation forNa-Ion Batteries.
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