據南京大學官方消息，該�，F代工學院郭少華/周豪慎團隊與王鵬團隊合作，將材料學領域的“釘扎效應”引入電池技術，在防止鈉離子電池正極結構失效方面取得了重大進展。

未來光伏發電、風力發電等新能源的發展，必然對大規模儲能系統有極高的需求，鈉離子電池被廣泛視為滿足這一需求的“潛力股”，但仍有一些問題需要解決，比如在脫鈉狀態下，電池正極層狀氧化物在使用過程中的結構重排，會影響電化學穩定性。

在合金材料科學領域，科學家往往用“釘扎效應”來增強材料的強度/韌度，解決結構失效問題。摻雜適量元素——非金屬元素碳和氧與金屬元素釓和鋅等——作為釘扎點來抑制結構中不利的位錯滑移。

在本工作中，作者報告了通過引入Fe作為釘扎點，并通過可控調控Fe釘扎點的含量來優化層狀正極材料的結構穩定性和電化學性能。結果顯示，當2.5%的鈉位被Fe占據時，該層狀材料在充放電過程中經歷簡單的具有高度可逆的固溶反應，對應的體積變化只有約0.6%。

該研究成果由現代工學院郭少華教授和周豪慎教授團隊與王鵬教授團隊合作完成，以“Pinning Effect Enhanced Structural Stability toward a Zero-Strain Layered Cathode for Sodium-Ion Batteries”為題于2021年4月1日在線發表在國際知名期刊《德國應用化學》(Angewandte Chemie International Edition)上。

現代工學院郭少華教授、王鵬教授和周豪慎教授為該文章的共同通訊作者，博士后褚世勇和博士生張純臣為本文共同第一作者。這項工作得到了國家自然科學基金委和中央高�；究蒲袠I務費專項資金的支持。