随着科技的进步与发展，锂离子电池作为成熟的清洁能源技术被应用到社会的方方面面。但是由于高昂的成本和稀缺的锂矿资源，这限制了锂电的进一步发展。为解决这一问题，福建船政交通职业学院机械与智能制造学院陈若宇老师致力于高性能钠离子电池的开发研究工作。陈若宇老师以NASICON型Na3V2(PO4)3正极为研究对象，通过采用多种廉价且环保的金属阳离子，对其金属位点进行部分替代，并加以高导电碳材料复合、特殊形貌设计等改性手段，设计并制备高性能低成本的V基多金属NASICON型磷酸盐钠离子电池正极材料。通过物理表征分析和电化学性能测试，对其储钠性能进行系统分析。该项研究工作已获得2023年福建省中青年教师教育科研项目（科技类）立项支持。
在此前的研究工作中，陈若宇老师于博士在读期间在《Small》上发表了题为《Novel NASICON-Type Na-V-Mn-Ni-Containing Cathodes for High-Rate and Long-Life SIBs》（JCR Q1， IF=13.3）的研究论文。
该研究工作通过简易溶胶凝胶法，采用成本低廉的Mn2+和Ni2+离子对Na3V2(PO4)3的V位点进行部分替代，构建V-Mn-Ni三金属NASICON型结构，成功设计出新型NASICON型Na3.833V1.167Mn0.583Ni0.25(PO4)3/C正极。得益于过渡金属之间的协同作用，所制正极展现出极其优异的高倍率超长循环稳定性。此外，通过对不同含量的Mn2+和Ni2+引入NASICON型结构后所发生的成分组成变化、晶格结构变化和微观形貌变化进行的系统分析，确定了二价过渡金属离子在多金属NASICON型结构中的含量上限与副产物形成机制，为高性能钠电正极的设计提供了新的思路，为当前的研究工作提供了重要的理论支持。
图1 Na3.833V1.167Mn0.583Ni0.25(PO4)3/C正极的（a）制备流程图，（b）在20C电流密度下的大电流长循环测试和（c）在初始充放电过程中进行的原位XRD测试。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202306589