層狀過渡金屬氧化物是鋰/鈉/鉀離子電池最重要的正極材料，抑制充放電過程中的不良相變是合理設計高性能層狀氧化物正極的關鍵和根本挑戰。

在此，廈門大學楊勇教授、王鳴生教授等人報告了一種類似頁巖的Na_xMnO₂ (S-NMO) 電極，該電極源自一種簡單但有效的水介導策略。該策略擴大了P2型 Na_0.67MnO₂的Na⁺層間距，并將顆粒轉變為手風琴狀形態。

在沒有任何進一步的電極/電解液改進的情況下，S-NMO具有181 mAh g^-1的高比容量，在0.1 C下100次循環后沒有明顯的容量衰減，具有出色的倍率性能，以及3000次循環的長循環穩定性，容量保持率為83%。

圖1. S-NMO的電化學性能

原位同步X射線衍射（XRD）和非原位魔角旋轉核磁共振（MAS NMR）結果表明，S-NMO電極在充放電過程中沿c軸呈現零應變特性，體積變化量僅為1.96%。

此外，水介導的策略對其他層狀氧化鈉也是可行的，并且所獲得的 S-NMO電極對濕度具有極好的耐受性。這項工作表明，設計堿金屬層的間距是穩定層狀過渡金屬氧化物結構的有效策略。

圖2. S-NMO的結構演化機制

Engineering Na⁺-layer spacings to stabilize Mn-based layered cathodes for sodium-ion batteries, Nature Communications 2021. DOI: 10.1038/s41467-021-25074-9