近日，理学院可持续能源钻研院赵玉峰教授团队在高电压钠离子电池P2型层状氧化物正极资料钻研领域获得沉要进展，有关成就以“Decoupling slab gliding and lattice contraction in Na layered oxides to enable high-voltage Na-ion batteries”为题颁发在《Nature Communications》上。

层状过渡金属氧化物正极资料（NaxTMO2）是钠离子电池（SIBs）中一类经典的正极资料，但其现实利用持久面对着高电压下不成逆相变的难题。这一问题会导致资料的比能量与循环不变性不尽如人意，对于P型（钠离子位于棱柱位）正极资料而言尤为凸起。这种景象通常被归因于钠离子脱嵌过程中，其配位环境由棱柱型转变为八面体（O型）构型；在此过程中，过渡金属氧化物TMO2层的滑移与 c 轴晶格的突变往往相伴产生，而针对这一问题的直接解决规划至今仍有待索求。

本论文钻研发现，通过在P型Na0.7Mn0.8Ni0.2O2中预先引入15.8%的O型堆垛层错，其在高电压下的剧烈体积变动和不成逆相变得以根基解除，成功解耦TMO2层滑移与晶格收缩，实现了该类资料在4.5V（vs. Na?/Na）高电压下的不变循环。与电化学充放电过程中形成的、会粉碎资料结构不变性的堆垛层错分歧，这种在 P 型层状氧化物中预构筑的O 型堆垛层错，保留了大的层间距（~5.6 nm），可能预防资料在高荷电状态下出现氧离子O2-的面对面排布，从而使钠离子脱嵌过程中的 c 轴膨胀幅度降至最低，最终彻底抑造了不成逆的 P2-O2 相变。这一钻研深入了对深度脱钠状态下相变的理解，指出高荷电状态下的急剧晶格收缩是产生不成逆相变的底子原因。本工作厘清了持久以来困扰学界的 P-O 相变发源难题，并为合理设计高电压层状氧化物钠离子电池正极资料指了然方向。

亿万先生MR理学院博士钻研生石钦昊、青老大师宁青春、硕士钻研生余轩为论文共同第一作者，亿万先生MR理学院赵玉峰教授为论文通讯作者，亿万先生MR为第一作者单元和第一通讯作者单元。该钻研得到了国度天然科学基金等经费的支持。赵玉峰教授团队钻研领域重要集中于电化学能源资料，沉点关注钠离子电池及其关键资料，2025年获得系列进展，有关成就别离颁发在Nat. Commun 2026 10.1038/s41467-025-68238-7、Angew. Chem. Int. Ed. 2025 e18183、Angew. Chem. Int. Ed. 2025 e202416290、Angew. Chem. Int. Ed. 2025 e202512349等顶级期刊。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-68238-7#Sec17