钠离子电池（SIBs）因其钠资源丰富、成本低廉以及相较于锂离子电池更高的安全性而受到广泛关注。然而，SIBs的实际应用仍受限于合适的正极和负极材料。目前，迫切需要开发高性能且价格合理的正极和负极材料以推动SIBs的商业应用。

在此，湖南大学丁元力团队报道了一种配位环境调控策略。作者通过分别向Mn和Na位点引入Zr4+和K+/Ca2+来开发一步脱Na NMVP正极。理论计算和电化学评估表明，所得Na3.3K0.1Ca0.1Mn0.8VZr0.2(PO4)3表现出明显增强的Na+扩散，并有效抑制了Jahn-Teller畸变。

此外，该种修饰显著促进了NMVP的第二步Na+扩散，实现了一步脱Na。当其用作SIBs的正极时，该种正极显示出73 mAh g-1（15 C）的比容量，3000次循环（在10 C，室温下）后容量保持率为92.7%，1000次循环（1 C，50 ℃）后容量保持率为72.6%。

图1. 不同正极材料的电池性能

总之，该工作成功实现了SIBs NMVP正极的一步脱Na。研究显示，在第二步Na+脱钠反应中，引入Zr4+可以有效降低Na扩散能垒，显著提高Na迁移能力，实现一步完成NMVP正极整个Na+提取过程。此外，K+和Ca2+对Na位点的调节也可改变Na-O的局部配位环境并促进Na+的迁移。

基于此，当其作为SIBs的正极进行评估时，NKCMVP-Zr0.2表现出最优的Na储存性能，15 C下的比容量为73 mAh g-1且在室温下循环3000次后容量保持率为92.7%，在50℃下循环1000次后的容量保持率为72.6%。因此，该工作为设计具有高倍率能力和长循环寿命的可再充电电池的先进正极材料提供了指导。

图2. NKCMVP-Zr0.2/HC全电池性能

Enabling One-Step De-Sodiation of Na4MnV(PO4)3 Cathode via Regulating Coordination Environment for High-Power and Long-Lasting Sodium-Ion Batteries, Advanced Functional Materials 2024 DOI: 10.1002/adfm.202418642