9月12日消息，据ESS News报道，一个中国研究团队在钠离子电池阴极材料上取得突破：通过在钠缺乏的锰镁铁层状氧化物 cathode（Na₂/₃Mn₇/₁₂Mg₁/₄Fe₁/₆O₂，NMMF）中引入铁介导催化策略，大幅提升晶格氧氧化还原（redox）的可逆性与稳定性，相关成果发表於《Nature Energy》。

通讯作者之一储亦勇（Shiyong Chu，音）介绍，NMMF中的铁首次被发现在经典碱金属离子电池中表现出 redox-mediated（RM）催化行为——不同於锂氧/钠氧电池中 redox mediator 促进表面反应的机制，铁介导催化反应发生於晶格氧活化 cathode 材料体相内部，实现晶格氧 redox 的高效利用。团队借助共振非弹性X射线散射定量成像、原位XANES、机器学习分子动力学与⁵⁷Fe穆斯堡尔谱验证了该机制：铁离子在充放电过程中於不同氧化态与晶格氧之间传递电子，使被氧化的晶格氧更高效回到初始态。

数据方面，晶格氧 redox 可逆性从75%提升至99%（迄今最高报告值），NMMF电极比容量达220mAh/g；与硬碳负极、聚丙烯隔膜及钠基电解液组成15.8Ah软包电池後，按整包重量计能量密度达206Wh/kg。材料采用固相法合成：碳酸钠、二氧化锰、氧化镁、氧化铁为原料，高能球磨5小时後900°C氧气气氛煅烧12小时。

研究由南京大学、浙江大学、苏州大学、HoNa New Energy Technology及美国劳伦斯伯克利国家实验室（LBNL）合作完成。团队下一步计划将铁介导策略推广至其他层状氧化物 cathode 与碱金属离子电池体系，并改进放电电压与循环寿命，「未来将与企业合作放大合成与电芯制造」。这一成果为钠离子电池突破200Wh/kg能量密度瓶颈提供了新路径。 （来源：ESS News）