Na3MnTi(PO4)3中嚴(yán)重的電壓滯后現(xiàn)象引起了廣泛的研究關(guān)注，這是由結(jié)構(gòu)中存在于鈉空位（）中的Mn2+的本征反位缺陷（IASDs, intrinsic-anti-site-defects）所決定的。然而，對(duì)于設(shè)計(jì)更高性能的Na3MnTi(PO4)3體系，仍然缺乏減少本征反位缺陷的通用指導(dǎo)原則。
有鑒于此，中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所趙君梅等報(bào)道Na3MnTi(PO4)3體系中本征反位缺陷的產(chǎn)生主要與結(jié)構(gòu)中的鈉空位以及較弱的Mn?O鍵有關(guān)。鈉空位越多，Mn2+占據(jù)鈉位點(diǎn)的可能性就越大。同時(shí)，Mn?O鍵越弱，Mn2+離域或遷移到其他位點(diǎn)的可能性就越大，最終導(dǎo)致本征反位缺陷的產(chǎn)生。
本文要點(diǎn)：
（1）
為了減少本征反位缺陷，提出引入在Na3MnTi(PO4)3體系中具有較低化合價(jià)（相對(duì)于Ti4+）、較低電負(fù)性（相對(duì)于Ti4+）且具有良好固溶度的摻雜劑。基于這一指導(dǎo)原則，選擇了幾種摻雜陽(yáng)離子（包括Cr3+、Ti3+、Fe3+、V3+）來(lái)構(gòu)建富鈉環(huán)境并增強(qiáng)Mn?O鍵的強(qiáng)度。
（2）
在各種摻雜劑中，V3+取代Ti4+會(huì)導(dǎo)致最強(qiáng)的Mn?O相互作用，因此對(duì)本征反位缺陷的抑制效果最為顯著。
基于這些發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)一系列摻釩的富錳磷酸鹽正極材料Na3.3+yMn1.15VyTi0.85-y(PO4)3（0.1≤y≤0.25），這些材料有望成為鈉離子電池的候選材料。
參考文獻(xiàn)
Chunliu Xu, Weibo Hua, Guilin Feng, Zhao Chen, Ruijuan Xiao, Qinghua Zhang, Weiqing Yang, Chao Yang, Junmei Zhao, Yong-Sheng Hu, Guiding Design of Mn-Rich Phosphate Cathodes with Less Intrinsic Anti-Site Defects, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202502758
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202502758
