11月14日消息，AZoM报道，南开大学、南京理工大学、中国散裂中子源科学中心、中科院高能物理研究所及海河可持续化学变革实验室合作，在《美国化学会志》（JACS，DOI: 10.1021/jacs.6c11691，10月20日在线）发表钠离子电池正极设计研究，论文于11月14日经AZoM汇编发布。

O3型层状氧化物是钠电池主流正极候选：理论容量高、初始钠含量高、过渡金属组成灵活。但在4.0伏以上高电压下，深度脱钠削弱相邻过渡金属-氧层间的静电屏蔽，诱发层间滑移、O-P相变与TMO6八面体畸变，加速晶格退化、损害可逆性。常规对策是引入电化学惰性掺杂元素强化骨架，但惰性元素稀释活性组分拉低容量，且选择长期依赖平均离子半径、氧化态等经验判据。

该研究提出以过渡金属阳离子离子场强的分布离散度作为定量描述符：其反映局部成键非均质性、应变累积与不均匀相演变。对比实验显示，低离散度（0.34）与高离散度（0.395）两种同构O3正极中，前者沿更可逆的O3-P3-O3路径演变并避免额外相变，后者结构退化显著。研究结合合成、结构分析、电化学测试与计算验证了该设计规则。

这一准则将掺杂化学从平均参数经验筛选推进到局域结构定量设计，对高电压O3正极兼顾容量与循环稳定性具有直接指导意义，也为层状氧化物体系的其他界面/体相问题提供了分析工具。 （来源：AZoM）