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钠离子电池因其低成本和类似的“摇椅”式存储机制,被认为是锂离子电池的替代方案之一。其中正极材料是制约钠离子电池能量密度提升的关键,过渡金属层状氧化物由于具有理论容量高、晶相多样、合成简单等优势成为最受关注的正极材料之一。然而,较差的空气稳定性和倍率性能限制了其商业应用,同时,由于受层间距离制约,空气稳定性和倍率性能无法兼得。P3相和P6相的镍锰酸钠（NNMO）作为两种具有较大层间距的层状氧化物,由于其优越的倍率性能而具有较高研究价值。本论文通过理论计算,理论指导实验,对P3-NNMO和P6-NNMO在空气中久置的结构稳定性及其钠离子电池的倍率性能进行了系统的研究。本论文通过第一性原理分别计算了P3-NNMO及P6-NNMO中过渡金属层内Ni空位形成能、过渡金属层间Na空位形成能及Na+扩散能垒,来预测P3-NNMO和P6-NNMO的空气稳定性和倍率性能的差异。理论计算表明,P6-NNMO相较于P3-NNMO具有更好的空气稳定性,表现为相对更高的Ni空位形成能（+0.215 e V）及Na空位形成能（+0.152 e V）;同时,P6-NNMO同样表现出更好的倍率性能,拥有更低的钠扩散能垒（-0.94 e V）,因此从理论上认为P6-NNMO具有更佳的空气稳定性和倍率能力。为了从实验上验证理论计算的正确性,本文设计了通过改变高温固相烧结过程中的气氛来获得P3-NNMO和P6-NNMO,对其进行空气稳定性实验并结合结构表征探究空气失稳机理。从空气稳定性性能看,P6相结构具有更好的空气稳定性,P3-NNMO从Na0.68Ni0.52Mn0.48O2变为Na0.15N i0.44-y?y Mn0.56O2(?为Ni2+脱出后形成的空位),P6-NNMO从Na0.64Ni0.55Mn0.45O2变为Na0.51Ni0.54-y?y Mn0.46O2。P3-NNMO在空气稳定性实验后有大量Ni2+脱出,P6-NNMO则较为稳定。从电化学性能上来看,制备的P6-NNMO相对于P3-NNMO具有更好的倍率性能（在10 C下85.3%的容量保持率）,更好的循环性能（0.2 C下循环350圈后77.6%的容量保持率）。这种晶相调控策略为设计兼具空气稳定性和倍率性能的层状材料提供了一条高效的途径。