综述：层状锰基氧化物钠离子电池正极材料的降解机制与工程策略

这篇综述系统总结了锰基氧化物在钠离子电池(SIB)中的研究现状，深入分析了材料结构特征、缺陷类型与形成机制导致的性能衰减根源，重点探讨了离子掺杂、高熵策略、表面改性和界面工程等调控手段对结构稳定性与电化学行为的协同优化作用，为构建高性能、可规模化的SIB正极材料提供了理论支撑。

　　

层状锰基氧化物作为钠离子电池(SIB)正极材料因其资源丰富、成本低廉和比容量高等优势备受关注。这类材料在P2和O3型结构中通过调控Mn与其他过渡金属比例可展现优异电化学性能，但循环过程中易发生相变、Jahn-Teller畸变和锰溶解等问题。

电化学性能表现
单组分锰氧化物如P2-Na_0.66MnO_2.13虽具有150 mAh g^-1的比容量，但Mn³⁺引发的Jahn-Teller效应导致快速容量衰减。二元体系中，Fe-Mn组合通过抑制Mn空位形成提升循环稳定性，而Co掺杂可降低Mn³⁺含量实现99%的容量保持率。三元Ni-Fe-Mn体系通过元素协同作用，在NaNi_1/3Fe_1/3Mn_1/3O₂中实现95%的循环保持率。高熵氧化物如Na_0.67Al_0.02Fe_0.02Mn_0.9O₂通过多元素协同稳定结构，展现88.81%的600次循环稳定性。

降解机制解析
Jahn-Teller效应源于Mn³⁺的t_2g³e_g¹电子构型引发的八面体畸变，导致各向异性晶格应变。空气稳定性差表现为Na⁺/H⁺交换和Na₂CO₃表面沉积，而高压下的不可逆相变（如P2→O2相变伴随20%体积收缩）是容量衰减的主因。

性能优化策略
Sc掺杂使NaNi_1/3Fe_1/3Mn_1/3O₂的钠层间距扩大，扩散能垒降低32%。表面包覆如LiF-CaF₂共晶熔盐处理形成1-2 nm岩盐保护层，使CO₂释放量减少73%。多相共生设计（如P2/O3异质结构）通过相界钉扎效应抑制层状滑移，而单晶Na_0.8Cu_0.22Li_0.08Mn_0.67O₂的蜂窝状有序结构使能量密度提升20%。

未来展望
开发全气候适用正极需解决低温Na⁺扩散迟滞问题，而高熵设计结合机器学习辅助筛选有望加速新型材料开发。固态电池界面优化和回收友好型设计将是规模化应用的关键突破方向。