磷酸盐材料Na3V2(PO4)3是钠离子电池的有前景的正极材料之一，因为它具有优越的电化学可逆性。然而，纯Na3V2(PO4)3正极中的高电位V4+/V5+氧化还原对（4 V vs. Na+/Na）未被激活，导致能量密度有限。尽管传统的单金属替代可以激活V4+/V5+氧化还原平台，但由于V4+/V5+氧化还原平台的容量有限，能量密度并没有显著提高。

       近日，中国科学院过程工程研究所赵君梅团队提出了一种双金属（Al3+和Fe3+）替代策略，通过降低脱钠过程中所需的能量，增加V4+/V5+对的可逆容量，从而显著提高能量密度。此外，研究人员揭示了Fe3+替代可以通过降低带隙和Na+扩散活化能来提高正极的倍率性能。因此，设计的Na3V1.5Al0.3Fe0.2(PO4)3正极具有高能量密度399.7 Wh kg-1（容量116.2 mAh g−1，平均电压3.44 V）和高倍率能力（从0.1 C到20 C容量保持率为91.2%），以及优越的循环稳定性（在10 C下8000个循环后容量保持率为89.5%）。此外，研究人员展示了一个0.8 Ah 18650型Na3V1.5Al0.3Fe0.2(PO4)3//硬碳全电池，在0.5 C下400个循环后容量保持率为92.4%。这项工作通过双金属替代策略设计了高性能磷酸盐正极，推动了实用钠离子电池的发展。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ensm.2024.103764

（胡雨涵）