锰含量对铸造Fe(15–21)Mn阻尼合金微观结构演变与力学性能的影响机制研究

这篇综述系统阐述了NaxTMO2（TM=过渡金属）层状氧化物在钠离子电池(SIBs)中的相变机制，从化学势、热力学、动力学和电化学驱动力角度揭示了能量-结构耦合关系，提出了通过阳离子势调控、结构工程和界面设计等策略抑制不可逆相变，为开发高稳定性SIBs正极材料提供了理论指导。

　　

Highlight

晶体结构化学

作为SIBs潜力正极，Na_xTMO₂层状氧化物具有独特的周期性结构，由TMO₆八面体层与NaO₆多面体层交替堆叠构成。根据Na⁺配位环境可分为棱柱相(P型)和八面体相(O型)，其结构演变直接影响TM迁移路径和钠离子扩散动力学。

相变机制概述

Na_xTMO₂的相变本质是Na-O-TM体系能量平衡的破坏，受热力学驱动力（如化学势梯度）、动力学障碍（如能垒）和电化学极化共同调控。特别值得注意的是，P型与O型相变常伴随晶格参数畸变，这是导致容量衰减的关键因素。

相变调控机制

通过调控阳离子势（反映静电作用强度）、优化Na_e/Na_f位点比例、构建短程阳离子有序结构等手段，可有效抑制TM层滑移和氧晶格畸变。例如Li⁺/Cu²⁺掺杂能将两相反应转变为固溶体反应，显著提升循环稳定性。

总结与展望

当前研究需重点关注：1）开发原位表征技术解析动态相变过程；2）建立TM-O键稳定性与相变能垒的定量关系；3）设计具有自适应缓冲结构的复合材料以应对体积应变。这些突破将推动SIBs在储能领域的商业化应用。