近日，我院新能源材料课题组硕士研究生胡智怡在国际顶级学术期刊《Advanced Functional Materials》（影响因子19）上发表题为“Breaking “Fe3+ Trap” to Reconstruct Electron/Ion Transport Networks in Na4Fe3(PO4)2P2O7 for High-Performance Sodium-Ion Batteries”的研究论文，我院教授伍凌、隋裕雷和张晓萍老师为共同通讯作者，苏州大学金属材料与先进制造学院为唯一署名单位。
磷酸焦磷酸铁钠Na4Fe3(PO4)2P2O7正极材料凭借成本低廉、安全性高、循环寿命长等优点而展现出广阔的应用前景，但理论容量较低、本征导电性差、离子扩散动力学缓慢等问题制约了其有效应用。本研究首次发现Na4Fe3(PO4)2P2O7中的本征Fe3+是影响材料可逆容量的关键因素，并揭示了其劣化作用机制。研究表明，循环过程中本征Fe3+不会被还原为Fe2+，而是稳定存在于晶格内形成“Fe3+陷阱”，该陷阱会阻断电子传输通路并减少可逆氧化还原活性电子的数量，从而降低材料的可逆比容量。针对上述问题，提出Sn/Cl共修饰的动态价态调控策略以破除该陷阱，协同修复电子与离子传输网络：Sn可调控局域电子结构、重构传输路径并提升结构稳定性；Cl能降低钠离子迁移能垒和优化扩散通道。改性后电极材料的电化学性能得到大幅提升，该研究可为高性能混合磷酸盐正极材料的研究提供新的思路和理论参考。
该研究得到了国家自然科学基金和姑苏创新创业领军人才计划的支持。
文章链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.75792
