钠离子电池，再登Nature Materials！

主要观点总结

本文介绍了关于锂离子电池和钠离子电池中溶剂共嵌入现象的最新研究成果。该现象在钠离子电池的正极活性材料中尤为关键，系统研究了钠离子与多种溶剂在层状硫化物中的共嵌入现象。共嵌入不仅影响材料的相变和电极膨胀，还调控氧化还原电位和循环性能。通过理论计算和实验验证，建立了层间结合能与自由体积模型以预测共嵌入行为。该研究为钠离子电池和电极材料的设计提供了新的思路和技术路径。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

锂离子电池和钠离子电池通常依赖嵌入反应进行储存能量，溶剂共嵌入是其中的一种现象。共嵌入有时被认为是不利的，因为它可能导致电极材料的劣化，但有时也表现出高度可逆性和快速动力学。

关键观点2: 共嵌入现象的重要性

共嵌入为设计电极反应提供了独特机会，例如调控电极电位和能量效率，提高反应动力学和循环稳定性。然而，它也有一些缺点，如溶剂体积膨胀和比容量降低等。

关键观点3: 最新研究成果

德国柏林洪堡大学的最新论文系统研究了钠层状硫化物正极活性材料NaxMS 2 中钠离子与多种溶剂的共嵌入现象，揭示了溶剂和离子相反流动的反应机制，并提出了基于层间结合能和层间自由体积的模型来预测共嵌入行为。

关键观点4: 研究亮点

该研究首次实验研究了钠层状硫化物正极活性材料中的共嵌入现象，发现了溶剂与钠离子相反方向的通量；提出了有效的预测模型；揭示了共嵌入对材料性能的影响，如改变材料的层状结构、导致电极体积膨胀加剧、调控电极的氧化还原电位等。

关键观点5: 结论与展望

该研究为设计高性能的钠离子电池正极材料提供了新的思路和技术指导，突破了传统仅关注离子单独嵌入的研究视角。溶剂共嵌入机制不仅为钠离子电池领域开辟了新的研究方向，也为开发结构多样化、性能优异的层状电极材料提供了理论基础。

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