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Na₃V₂（PO₄）₃（NVP）因其熱力學穩定性和開放結構而被認為具有作為鈉離子電池（SIB）陰極的巨大商業潛力。然而，有限的能量密度仍然是NVP進一步發展的主要障礙。近日，阿德萊德大學郭再萍院士、廣東工業大學孫志鵬通過引入Al³⁺、Mg²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺和Zn²⁺來調節構型熵，設計了一種中等熵的NASICON Na_3.3V_1.4Al_0.3（MgCoNiCuZn）_0.06（PO₄）₃（NVAMP-0.3）。

本文要點：

1) 這些NVAMP-0.3通過V^3+/V⁴⁺/V⁵⁺多電子反應實現了更高的平均工作電壓（3.33 V）和高容量（138.1 mAh g^?1）。通過同時提高容量和電壓，NVAMP-0.3具有460 Wh kg^?1的能量密度。此外，NVAMP-0.3表現出優異的低溫耐受性，在-40°C下進行300次循環后，容量保持率為94.6%。

2) 原位XRD揭示了獨特現象的根本原因，其中固溶體反應導致V⁴⁺/V⁵⁺的電化學反應動力學比V³⁺/V⁴⁺氧化還原更快。DFT計算表明，NVAMP-0.3具有優異的電子電導率和降低的Na⁺遷移能壘。由NVAMP-0.3陰極和硬碳陽極組裝而成的軟包電池具有高度穩定的循環性能（在1 C下200次循環后為89.3%）。

參考文獻：

Chenglong shi et.al A Medium-Entropy NASICON Cathode for Sodium-Ion Batteries Achieving High Energy Density Through Dual Enhancement of Voltage and Capacity Adv. Energy Mater. 2025

DOI: 10.1002/aenm.202500448

https://doi.org/10.1002/aenm.202500448