锰离子掺杂提升NaFe2PO4(SO4)2正极材料电化学性能的研究

本研究针对钠离子电池正极材料容量与稳定性提升的需求，通过Mn2+掺杂改性NASICON型NaFe2PO4(SO4)2(NFPS)材料。实验表明Mn掺杂诱导氧空位形成，显著提升钠离子扩散速率与循环稳定性，使NFPS-Mn0.08在25 mA g?1下初始放电容量达70.6 mA h g?1，60次循环后仍保持60.4 mA h g?1，为高性能钠电池开发提供新策略。

　　

钠基聚阴离子化合物因具有高工作电压平台和卓越循环稳定性，正成为钠离子电池正极材料的研究热点。本研究通过X射线衍射精修和循环伏安法，探究了新型NASICON结构聚阴离子正极材料NaFe₂PO₄(SO₄)₂（NFPS）的充放电特性。锰离子（Mn²⁺）掺杂有效优化材料结构，显著增强电化学稳定性和导电性，并促进钠离子扩散速率。X射线光电子能谱（XPS）分析显示，掺杂锰的样品比未掺杂样品产生更高浓度氧空位。电化学测试表明，Na_0.84Mn_0.08Fe₂PO₄(SO₄)₂获得更高容量和改善的倍率性能，优于原始NFPS材料。在25 mA g^?1电流密度下，NFPS初始放电容量为56.1 mA h g^?1，而NFPS-Mn_0.08达70.6 mA h g^?1。循环60次后，NFPS容量保持47.1 mA h g^?1，NFPS-Mn_0.08仍保持60.4 mA h g^?1，展现优异的容量保持能力。