理解TiO2/Co3O4改性配置策略在稳定O3型NaNi0.4Fe0.2Mn0.4O2正极方面的作用，该策略能够提升正极的长期性能和倍率性能

《International Journal of Minerals Metallurgy and Materials》：Understanding of TiO2/Co3O4-modified configuration strategy for stabilizing O3-type NaNi0.4Fe0.2Mn0.4O2 cathodes with enhanced long-term and rate performance

钠离子电池正极材料O3型NaNi0.4Fe0.2Mn0.4O2存在结构降解和钠离子动力学缓慢问题，通过固相反应引入TiO2和Co3O4形成NFMCT复合材料，有效缓解Jahn-Teller畸变和钠离子空位有序化，提升材料稳定性和离子扩散效率。经测试，NFMCT在1C电流下循环550次容量保持93.7%，2C和5C倍率性能优异，验证了多元素氧化物配置策略对SIB正极设计的指导意义。

　　

摘要

钠离子电池（SIBs）近年来因钠资源的丰富、生产成本较低以及在低温下的性能优于锂离子电池（LIBs）而受到广泛关注。在多种SIB正极材料中，O3型NaNi_0.4Fe_0.2Mn_0.4O₂（NFM424）具有较高的容量和易于合成的优点，但由于离子半径较大以及强烈的静电相互作用，存在结构退化和Na⁺迁移速率缓慢的问题。为了解决这些问题，研究人员采用了一种简单的固态反应方法，将TiO₂和Co₃O₄与NFM424结合，以提高其结构和电化学稳定性。通过XRD、SEM、TEM等多种电化学表征技术以及TGA/DSC测试进行了研究。结果表明，改进后的NaNi_0.4Fe_0.2Mn_0.3Co_0.05Ti_0.05O₂（NFMCT）正极材料有效减轻了Jahn-Teller畸变和Na⁺/空位有序现象，同时增强了相结构的完整性和离子扩散路径。该材料在1 C电流下经过550次循环后仍保持93.7 mAh·g^?1的放电容量，并在2 C和5 C电流下展现出更优异的倍率性能。这些发现加深了人们对多元素氧化物在正极材料设计中的应用理解，为高性能SIB正极的开发提供了实用策略。