钠离子电池在智能电网和大规模储能中前景广阔。作为钠离子电池最具前景的正极材料之一，层状过渡金属氧化物正极成本低、合成简单、比容量较高，但层状氧化物存在长期循环中复杂相变和层间滑移导致应力积累，引发裂纹扩展和结构退化的问题，制约其实际应用。
针对以上挑战，化材学院肖遥团队创新性设计自适应高稳定性结构策略，通过多元素协同调控过渡金属与氧的局域电子结构，使材料在钠离子脱嵌过程中主动调节晶格体积与内部应力，呈现先膨胀后收缩的自适应体积演化，从而降低高电压下的结构畸变。采用4D-STEM在原子尺度解析氧化物正极的电场与电荷密度分布，证实其层间静电环境均匀，可减缓局部应力集中，保持共生结构的高稳定性。本研究不仅揭示过渡金属—氧间动态电荷重构可调节层间相互作用，改善离子传输与反应动力学，而且阐明电子结构演化、晶格响应与循环稳定性的内在联系，为突破层状氧化物稳定性与电化学活性制约、设计长寿命钠离子电池稳定性正极提供新思路。
该成果以“Self-adaptive layered oxide cathodes driven by charge reconfiguration for sodium-ion batteries”为题发表在国际顶级期刊Nature Communications，温州大学化材学院第一单位。
原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-78040-8
作者：肖遥教授团队
一审：李佳函
二审：温正灿
三审：雷云祥
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