近日，有研广东院钠离子电池研究室相继在国际能源环境及材料领域顶级期刊《Energy & Environmental Science》（影响因子32.4）、《Carbon Energy》（影响因子19.5）、《ACS Applied Materials & Interfaces》（影响因子9.5）陆续发表了多项创新性科技成果，受到国内外同行的广泛关注和认可。
钠离子电池因其成本，低温性能以及安全等方面的优势而作为一种有前途的电网规模储能系统技术引起了人们的广泛关注。由于钠离子电池的储钠性能和生产成本取决于正极性能，因此开发具有大规模生产能力且具有高能量密度、长循环寿命、低生产成本和高化学/环境稳定性的正极主体材料对于实现先进的钠离子电池至关重要。在已开发的钠离子电池正极材料中，过渡金属层状氧化因其合成方法简单、理论比容量高受到广泛关注，被认为是钠离子电池最重要的家族之一，其中O3型和P2型阴极为层状氧化物的主要结构。
P2型材料具有长循环，高倍率充放电能力。然而此类材料在4.2V以下容量通常低于100mAh/g，继续提高截止电压会发生导致过渡金属迁移、阴离子还原等行为，牺牲循环稳定性。而对于常规O3类材料，其在2—4V之间一般可以发挥120mAh/g左右的容量，然而其放电中压较低，倍率性能以及循环稳定性不足。
为了解决以上P型及O型阴极不足的问题，团队发表于《Enregy & Environmental Science》上题为“Thermodynamically stable low-Na O3 cathode materials driven by intrinsically high ionic potential discrepancy”（影响因子32.4）的研究成果提出了非常规结构调整策略，制备的一批新型层状材料打破了容量、倍率及稳定性三者的相互制约，这类材料拥有P2型材料倍率/循环能力，同时兼备O3型材料高容量阴极。研究采用了一系列原位/准原位光谱学表征和理论计算，阐明了材料成相、高容量、高倍率、长循环的理论机制。为新型层状材料的开发提供了思路。
同时，团队发表于《Carbon Energy》上题为“Low-temperature performance of Na-ion batteries”（影响因子19.5）的综述性文章分析总结了钠离子电池在低温工作时所面临的钠离子传输动力学与性能衰减的相关性，并从理论机制角度阐述了不同环境下的离子扩散行为，分析了提升钠离子低温性能的实际方案，为发展特种钠离子电池提供了有力证据。
此外，团队针对O3型材料的相变与循环稳定性的构效关系，在《ACS Applied Materials & Interfaces》上发表了题为“Phase Transition Modulated by Grain Size and Lattice Distortion in Layered Transition Metal Oxide for Sodium-Ion Batteries”（影响因子9.5）的成果。该研究指出，O3型层状正极材料脱钠过程中产生的滑移是引起剧烈体积变化以及材料颗粒裂纹的主要原因，通过控制更小的晶粒尺寸及扭曲程度更大的过渡金属-氧八面体可以有效降低滑移的剪切应力，从而提升材料的循环寿命。
有研广东院钠离子电池研究室主任肖必威教授在Adv. Mater.、Angew. Chem.、Adv. Energy Mater.、Energy Environ. Sci.、Natl. Sci. Rev.等高水平期刊共发表论文80余篇，授权中国专利5件。论文共计引用6800余次，H因子41。在国内外会议、论坛共作口头报告50余次。担任Nature Communication等期刊审稿人、广东省科技厅“新型储能技术路线图”编制专家、美国化学会（ACS）2021年春季会议电池分会场承办人。
有研广东院钠离子电池研究室以储能市场需求为牵引，重点开发钠离子电池用系列长寿命、低成本正极材料，输出钠离子电池正极材料产品及工程化技术。目前，研究室已开发出多款钠离子电池层状正极材料，在能量密度、循环寿命、成本等方面展现出较强的优势，已开发出具有自主知识产权的系列低成本层状氧化物钠电正极材料并完成吨级工程化工艺开发及客户导入，性能满足不同应用场景需求，并获批广东省重点领域研发计划“新型储能与新能源”重大专项旗舰项目。