《功能材料》编委麦立强教授团队在JACS发表无镍无钴钠离子电池正极材料重磅成果
本刊编委、武汉理工大学材料学科首席教授麦立强教授领导的研究团队，在无镍无钴钠离子电池正极材料领域取得重大突破性进展。相关成果以 "Interlayer Superstructure Stabilized Oxygen-Redox Ni- and Co-Free Cathodes" 为题，在国际顶级期刊《Journal of the American Chemical Society》上正式发表。武汉理工大学材料复合新技术全国重点实验室吴劲松教授与麦立强教授为论文共同通讯作者，博士后夏凡杰为第一作者。
01、研究背景：氧氧化还原——容量提升的"双刃剑" 氧氧化还原反应能够为层状过渡金属氧化物正极提供额外电荷补偿，是突破电池容量瓶颈的关键机制。然而，高电压充电过程中，晶格氧极易发生不可逆过氧化，伴随结构坍塌、相变与锰迁移，导致电压衰减与性能骤降。长期以来，学界对氧氧化还原稳定性的认知多局限于材料本征热力学性质，而忽略了更深层的结构调控维度。 02、核心突破：层间超结构——被忽视的"稳定之钥" 麦立强教授团队另辟蹊径，首次成功合成了具有相同□Mn−Mn带状有序超结构、但层间堆垛方式不同的两种无镍无钴锰基正极材料——P2-R-NMO（−A−B−堆叠）与P3-R-NMO（−A−B−C−堆叠），为系统揭示层间超结构的作用提供了理想对比模型。 研究发现，P3型结构中的"−A−B−C−"层间超结构可显著增大活性氧结构基元O−□Mn−O之间的空间分离（达6.36 Å），大幅增强晶格抵抗层间平面滑移的化学—机械强度，从而有效抑制两相转变与锰迁移，保持氧氧化还原中心稳定。 03、理论贡献：从"热力学"走向"结构力学"的范式拓展 该工作首次提出 "层间超结构"是影响氧氧化还原可逆性的关键新维度，超越了传统热力学分析框架，将结构化学—机械稳定性引入阴离子氧化还原调控体系。更为重要的是，该设计策略在蜂窝有序体系（如Na₂/₃Mg₁/₃Mn₂/₃O₂）中同样得到验证，展现出广泛的普适性，为开发高稳定、高容量、低成本的新型储能正极材料开辟了全新路径。 此次JACS成果的发表，不仅是麦立强教授团队在钠离子电池正极材料领域的又一里程碑式贡献，更为整个储能材料研究提供了极具启发性的结构设计新思路。本刊对麦立强编委及团队取得的这一重要突破表示热烈祝贺！ 编委简介 麦立强教授作为本刊编委，长期致力于纳米储能材料与器件的前沿研究，学术造诣深厚、科研成果卓著。截至目前，麦教授已在 Nature（4篇）、Science（1篇）等国际顶级刊物发表SCI论文650余篇，SCI总他引超6.5万次，高被引论文130余篇，连续5年入选科睿唯安全球高被引科学家，并获英国皇家化学会会士等多项殊荣。