2026年, 第36卷, 第5期　刊出日期：2026-06-08

  

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  高熵合金耐蚀机理的研究进展

  覃艳银, 付俊伟, 卢朝霞, 赵茂密, 万云芳, 段继周, 侯保荣

  中国有色金属学报（英文版）. 2026, 36(5): 1365-1387.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)67036-1

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  未来资源的竞争在深海，开发深海资源的关键在于开发深海用装备，而深海装备的基础是深海用金属材料。高熵合金因其优异的防腐蚀性能，在深海等苛刻环境中具有极大的潜力，成为开发耐蚀材料的研究热点。探索高熵合金耐蚀机理一直是开发优良耐蚀金属材料的核心和关键，腐蚀机理的研究将有助于推进高熵合金进一步的实际应用。本文分别从电偶腐蚀理论、点缺陷理论以及钝化理论，综述了高熵合金腐蚀机理研究的手段及评价方法。另外，总结了提高耐蚀性能的策略，包括合金化和热处理等手段。本文旨在更好地了解高熵合金的腐蚀行为，为进一步提升高熵合金材料的抗耐蚀性能提供理论指导。
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  水系锌离子电池用钒基电极材料的研究进展

  马哲哲, 刘 江, 王诗元, 郑诗礼, 张娟娟, 汪喜和, 曹亦俊, 李 猛

  中国有色金属学报（英文版）. 2026, 36(5): 1388-1416.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)67037-3

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  近年来，实施“碳中和”政策使得开发和利用新能源成为应对当前能源挑战的关键。水系锌离子电池(AZIBs)凭借其低成本、高安全性和高能量密度，成为储能设备领域的研究热点。钒基化合物因其较高的理论容量、多样的价态和独特的结构特性，被认为是AZIBs研究中最有前景的正极材料。本文深入探讨了AZIBs的储能机制，综述了近年来广泛研究的钒基材料(如V₂O₅、VO₂、V₂O₃等)的制备策略和电化学性能，为未来AZIBs应用中正极材料的进一步优化提供指导。然而，钒基材料仍面临容量低、循环性能差等挑战，限制了AZIBs的广泛应用。因此，钒基电极材料仍需进一步开发和研究。
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  电塑性非热效应重构对低密度脉冲电流下1060-H24纯铝强化的影响

  张力文, 边天军, 李 恒, 雷 超

  中国有色金属学报（英文版）. 2026, 36(5): 1417-1427.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)67038-5

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  采用电脉冲辅助拉伸试验、电子背散射衍射(EBSD)及透射电子显微镜(TEM)等表征技术，系统研究了1060-H24纯铝板材在不同电流密度及加载方向下的温度响应、力学性能和显微组织演变，并揭示了强度−塑性提升的非热效应机理。结果表明，经施加电流密度为5 A/mm²的电脉冲处理后，0°, 45°和90°方向材料的屈服强度和断裂应变分别提高了0.33%~3.34%和2.62%~14.84%。在该电流密度导致的焦尔温升(≤2.4 ℃)可忽略的条件下，脉冲电流改变了Copper、Brass和S织构的强度，并导致几何必须位错(GNDs)密度和小角度晶界比例的降低，证实了非热效应的存在。强度略微增加源于GNDs减少导致的位错强化减弱与通过高能位错缠结转变为低能位错网以优化{111}//RD取向织构引起的材料强度增加之间的竞争作用。断裂应变增加则归因于电流诱导的位错均匀分布及解缠重组为位错网。
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  超低温与高应变速率耦合条件下Al−Mg−Si合金的流变特性及变形机制

  董 非, 彭小强, 赖 涛, 关朝亮, 胡 皓, 戴一帆

  中国有色金属学报（英文版）. 2026, 36(5): 1428-1443.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)67039-7

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  采用霍普金森压杆法、电子背散射衍射(EBSD)和透射电子显微镜(TEM)，研究了Al−Mg−Si合金在不同温度(77~298 K)和应变速率(900~7000 s⁻¹)下的流变特性与变形机制。结果表明，增大应变速率和降低变形温度，大幅增加了合金的加工硬化能力，从而显著提升了合金的塑性。基于变形过程中位错累积与动态回复机制，建立了Al−Mg−Si合金的位错密度本构模型，准确描述了合金在不同条件下的流变行为。显微组织观察表明，超低温与高应变率耦合显著抑制了位错交滑移，在变形过程中形成了大量滑移带。随着应变逐步累积，这些滑移带发生交互作用，促进了再结晶，从而显著加速了晶粒细化过程。
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  基于几何特征和模数的铸造Mg−Gd−Y−Zr合金受阻收缩评价参数

  蒋 锐, 吴国华, 占俊民, 童 鑫, 张 亮, 郭双全

  中国有色金属学报（英文版）. 2026, 36(5): 1444-1463.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)67040-3

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  通过结合不同截面尺寸的杆和法兰设计了受不同收缩阻碍的镁稀土铸件，并研究了在低压和重力铸造条件下Mg−9Gd−3Y−0.5Zr合金铸件的受阻收缩行为。使用三维扫描仪进行精确的尺寸测量，并利用所得数据从多个角度分析受阻收缩率的变化趋势。探讨多种评估因素，包括法兰与杆面积之比、铸件与包络体积之比，以及几何特征与铸造模数的组合对铸件收缩受阻程度的评估效果。通过回归分析，确定了基于几何特征与铸造模数的最优评估参数，并据此建立了自由收缩率与受阻收缩率的关联方程。
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  脉冲电流下稀土镁合金的显微组织遗传性

  王 菂, 秦书洋, 郭超然, 陈 浩, 任伟杰, 孙静娜, 黄华贵

  中国有色金属学报（英文版）. 2026, 36(5): 1464-1478.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(25)67041-5

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  为了客观验证脉冲电流作用下热处理和变形过程中稀土镁合金显微组织的遗传性，提出一种在均匀化和轧制过程中同时施加脉冲电流的方法。通过对比脉冲均匀化(PH)/工业均匀化(IH) + 热轧(HR)/电塑性轧制(ER)成 形板材的宏观边裂、显微组织和力学性能发现，PH + ER成形方法对板材变形能力的提升最为显著，抗拉强度由145 MPa (IH + HR)提高至266 MPa (PH + ER)。在脉冲电流作用下电流非热效应和热效应可以促进PH + ER样品内部的原子扩散，调控第二相的比例和形貌，从而提高材料的成形能力。
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  β型Ti−22Nb−6Zr合金在高、宽温域内的非典型本征Elinvar行为

  Sergey DUBINSKIY, Alexandra BARANOVA, Galina MARKOVA, Anastasia ZELENINA, Lada KOLOTOVA, Sergey STARIKOV, Andrey KOROTITSKIY, Andrey BAZLOV, Sergey PROKOSHKIN, Vladimir BRAILOVSKI

  中国有色金属学报（英文版）. 2026, 36(5): 1479-1492.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(26)67042-2

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  对Ti−22Nb−6Zr形状记忆合金的Elinvar行为进行研究，旨在明确Elinvar行为的机制并找到控制该行为的方法。利用扭摆实验研究了弹性性能的温度依赖性，并利用X射线衍射分析方法评估了相组成的稳定性。通过压缩力学测试与经典原子模拟，分别在宏观和原子尺度上对所得结果进行了验证。结果表明，当加热/冷却速率 ≥9 ℃/min时，该合金在150~550 ℃范围内表现出双向 Elinvar行为，其温度系数( f_r²)约为10⁻⁵ ℃⁻¹。无论合金具有多边化位错亚结构还是再结晶结构，该行为具有良好的稳定性与可重复性，且不依赖于β相的状态。研究得出结论：观察到的Elinvar行为是ВСС β相的一种本征属性。
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  增材制造Ti150/Ti180高温钛合金的显微组织与力学性能

  谭 勇, 弭光宝, 李培杰, 李雅迪, 邱越海, 孙若晨

  中国有色金属学报（英文版）. 2026, 36(5): 1493-1507.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(26)67043-4

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  采用激光选区熔化技术在锻态Ti180合金上以不同激光功率沉积Ti150合金粉末，系统研究了不同激光功率下Ti150/Ti180双合金的显微组织及力学性能。结果表明：双合金沿沉积方向可分为锻造区、结合区和增材区3个区域。锻造区为双态组织；结合区无宏观缺陷，下部为Ti180合金快速熔化和凝固并经历多次热循环形成的显微组织，上部区域元素浓度连续变化，组织演变为魏氏组织；增材区显微组织为由α相和残余β相组成的魏氏组织。随着激光功率的增大，增材区致密度先增大后减小，主要缺陷类型由熔合不良转变为气孔，拉伸性能呈现先优后劣的趋势。当激光功率为287 W时，增材区缺陷含量最低，致密度为99.58%，试样室温抗拉强度和伸长率分别为1151 MPa和4.8%，450 ℃高温抗拉强度和伸长率分别为969 MPa和14.0%。
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  静电组装银纳米粒子对增材制造TC4-ELI生物材料显微组织和性能的影响

  郭彦兵, 唐 昕, 申志康, 张志玺, 冯 凯, 曾 丽

  中国有色金属学报（英文版）. 2026, 36(5): 1508-1526.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(26)67044-6

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  探讨了如何通过静电组装将2%(质量分数)银(Ag)纳米颗粒掺入TC4-ELI钛合金中，然后进行激光粉末熔融增材制造，从提高合金的力学性能、耐腐蚀性和抗菌性能，评估其人体植入应用价值。结果表明，静电组装的TC4-ELI/Ag样品的相对密度达到99.5%，极限抗拉强度达到1250.3 MPa，伸长率为16.13%，明显优于未改性的TC4-ELI和球磨TC4-ELI/Ag样品。电化学分析证实了其耐腐蚀性能的提高，其中TAM3样品(静电组装)表现出优异的钝化效果和较低的腐蚀电流密度(0.239 μA/cm²)。抗菌测试表明TAM3的性能最佳，细菌生长明显减少，这归因于银离子的均匀分散和受控释放。
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  钛在含氟离子热浓硝酸溶液中的钝化和再钝化行为

  陈齐芊, 马爱利, 张连民, 郑 越, 陈婉琦, 郑玉贵

  中国有色金属学报（英文版）. 2026, 36(5): 1527-1547.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(26)67045-8

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  利用自主设计的划伤电极装置，研究了氟离子(F⁻)对钛在模拟乏燃料后处理环境中钝化及再钝化行为的影响。电化学实验和钝化膜表征结果表明，F⁻加速了钛的阴极和阳极反应过程。在热硝酸溶液中，完整和划伤表面的F⁻临界浓度现象可归因于F⁻和NO₃⁻ 之间的竞争吸附机制。当F⁻浓度低于临界值时，其主要作用于钝化膜 的外层; 当F⁻浓度超过临界浓度后，F⁻将穿透整个钝化膜，导致钛的耐蚀性能急剧下降。划伤表面F⁻的临界浓度(0.5 mmol/L)低于完整表面F⁻的临界浓度(1 mmol/L)，这主要归因于划痕的存在增强了F⁻在划伤区域的吸附作用。因此，在乏燃料后处理过程中，需定期监测F⁻浓度并减少钛表面的划伤以预防腐蚀失效的发生。
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  难熔金属钽和钛的低温连接方法

  陈燕飞, 朱政强, M. Amir SIDDIQ, 李 克, 艾凡荣, 孙 亮, 王志刚

  中国有色金属学报（英文版）. 2026, 36(5): 1548-1563.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(26)67046-X

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  提出了一种新的固态连接方法，证明了在较低温度下实现难熔金属有效连接的可行性。通过多种先进表征技术，系统研究了钽和钛固态焊接接头的连接机理。研究结果表明，借助固态连接方法，钽和钛在600 ℃左右即可实现有效的冶金连接，而该温度仅仅分别相当于钽和钛熔点的18.15%和32.61%。研究还发现，超声振动能促进钛从密排六方晶体结构(HCP) α-Ti转变为体心立方晶体结构(BCC) β-Ti，显著提高了其塑性，从而增强了钽与钛在固态连接过程中的机械啮合。此外，超声振动还能促进钽−钛连接界面处的原子扩散，在界面处形成厚度为0.3~0.8 μm的过渡层，进一步提高了钽、钛焊接接头的连接强度。
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  原位观察分析奥氏体化对Co−Cr−Mo合金马氏体相变的影响

  李彦朋, 徐远丽, 彭 鹏, 张旭东, 马智锟

  中国有色金属学报（英文版）. 2026, 36(5): 1564-1579.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(26)67047-1

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  使用高温激光共聚焦扫描显微镜(HT-CLSM)观察了Co−Cr−Mo合金在不同奥氏体化温度(T_a)下进行保温后，在冷却时的马氏体相变。马氏体相变温度(M_s)随T_a的升高而升高。随着T_a的升高，马氏体相面积分数(f_M)呈先减小、后增大、最后再减小的变化趋势。此外，利用差示扫描量热法和HT-CLSM分析了加热过程中的逆马氏体相变、晶粒生长以及σ相分解。分析了T_a对马氏体相变和合金相组成的影响。当T_a为900~950 ℃时，M_s和f_M同时受晶粒尺寸和原有马氏体的影响；当T_a为950~1100 ℃时，M_s和f_M仅受晶粒尺寸影响；当T_a为1100~1200 ℃时，除晶体尺寸外，M_s和f_M还受元素扩散的影响。本研究有望为Co−Cr−Mo合金的显微组织调控以及力学性能改善提供基础理论指导。
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  通过Ti合金化提高WMoTaV难熔高熵合金的力学性能

  雷 琦, 杨一涵, 姜 雪, 刘 瑛, 韩 勇

  中国有色金属学报（英文版）. 2026, 36(5): 1580-1596.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(26)67048-3

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  将Ti引入WMoTaV难熔高熵合金中以提高其力学性能。采用高能球磨和放电等离子烧结方法制备了WMoTaVTi_x (x=0，0.5，1，1.5，2；x为摩尔分数，%)难熔高熵合金。研究了Ti添加对WMoTaV难熔高熵合金显微组织和力学性能的影响。结果表明，Ti添加促进了合金的烧结致密化，提高了力学性能，且压缩屈服强度随Ti添加量的增加先增大后减小。其中，WMoTaVTi_1.5合金表现出最佳的力学性能，其压缩屈服强度为1862 MPa，断裂强度为2892 MPa，断裂应变为15.63%。与未添加Ti的合金相比，WMoTaVTi_1.5合金的屈服强度和断裂应变分别提高了35%和53%。这是固溶强化、细晶强化和TiO_x第二相粒子析出强化共同作用的结果。
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  Ni−Mn−Ti−Fe−Co共晶高熵合金的超大弹性应变和近恒应力温度依赖性

  郭珂良, 章 羽, 顾江龙, 白 静, 刘 丹, Nicola MORLEY, 马庆爽, 高秋志, 左 良

  中国有色金属学报（英文版）. 2026, 36(5): 1597-1609.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(26)67049-5

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  显著的应力滞后和强烈的温度依赖性限制了超弹性合金的应用。本研究通过将高熵合金原理融入Ni−Mn−Ti合金体系，采用电弧熔炼技术开发了一种温度依赖性低的Ni−Mn−Ti−Fe−Co超弹性高熵合金。通过全共晶微观结构设计，该合金在113~433 K宽温域范围内表现出优异的超弹性稳定性(5%可恢复应变)和极低的滞后能量损耗。此外，该合金在室温条件下经过12010次循环加载后仍能保持5%的完全可逆超弹性变形，同时在1600 MPa高应力作用下表现出约8.2%的显著伪弹性。该合金展现出优异的弹性性能、极低的滞后能量损耗以及宽温域内近恒应力−温度响应等特性源于其独特的共晶微观结构和弱一级相变，从而使其成为跨温度环境超弹性应用的理想候选材料。
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  碳对无碳化物FeMnCoNiC_x高熵合金再结晶及晶粒生长行为的影响

  刘 畅, 姜 哲, 方 伟, 于浩洋, 张劲飞, 彭铁旭, 张 昕, 殷福星

  中国有色金属学报（英文版）. 2026, 36(5): 1610-1622.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(26)67050-1

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  通过选用弱碳化物形成元素，设计无碳化物FeMnCoNiC_x高熵合金，探讨间隙碳对合金再结晶行为的影响。研究结果表明，含碳高熵合金的再结晶和晶粒生长都得到了有效的促进。在相同冷轧条件下，含碳高熵合金表现出更高的位错密度和形变储能，从而有利于再结晶的发生。同时，含碳合金的晶粒长大激活能低于无碳合金。扩散偶实验表明，碳的加入提高了金属元素的扩散系数，从而降低了晶粒生长的激活能，进而加速了晶粒粗化。这一现象与传统认知截然相反，传统观点认为，碳通过形成碳化物第二相钉扎晶界，从而抑制再结晶。
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  氧分压对Ag−Sn−In−Ni−Sb合金氧化后显微组织和性能的影响

  吴春萍, 于乐简, 戚双祥, 黄润章, 吴 琼, 谢 云, 易 洲, 徐国富

  中国有色金属学报（英文版）. 2026, 36(5): 1623-1644.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(26)67051-3

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  采用热力学计算、XRD、OM、EPMA和AFM等手段，研究了氧分压对Ag−Sn−In−Ni−Sb合金氧化后的显微组织、元素分布和物理性能的影响。结果表明：氧分压越高，合金氧化越充分，生成的氧化物粒径越小，显微组织分布越均匀，氧化试样的物理性能越好。其中，氧化分压为0.9 MPa样品的相对密度为98.3%，电导率为60.2% (IACS)，硬度为HV 130.1。Ag−Sn−In−Ni−Sb合金中NiSbSn金属间化合物经氧化后生成了6种不同的氧化物分布形态。此外，还建立了氧分压与氧化物粒径及物理性能之间的关系，探讨了氧分压对显微组织的影响机理。
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  WC−ZrO₂陶瓷基复合材料放电等离子烧结及其生长动力学

  陶 森, 梁 松, 何 文, 陈卫华, 梁炳亮, 吴新根

  中国有色金属学报（英文版）. 2026, 36(5): 1645-1658.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(26)67052-5

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  采用放电等离子烧结(SPS)制备了WC−ZrO₂陶瓷基复合材料，研究了SPS对复合材料显微组织、性能和晶粒生长动力学的影响。采用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜对样品的相组成、形貌和粒径进行了研究。结果表明：较佳SPS工艺参数为1650 ℃、5 min、40 MPa。WC−10%ZrO₂(质量分数)具有较佳的综合性能，其相对密度、硬度和断裂韧性分别99.9%、HV 2003和11.3 MPa·m^1/2。WC−10wt.%ZrO₂在长轴和短轴方向上的生长动力学指数和生长活化能分别约为2.173、421.342 kJ/mol和2.326、457.685 kJ/mol。WC陶瓷和WC−ZrO₂陶瓷基复合材料的生长传质机制分别受离子随机扩散和晶界扩散控制。
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  CoSn₂/Sn@C核壳结构设计提高锂离子电池稳定性

  张 丹, 郭禄帧, 张大旭, 方文强, 高远航, 覃佐苏, 张 宁, 陈 根

  中国有色金属学报（英文版）. 2026, 36(5): 1659-1671.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(26)67053-7

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  为缓解锡基负极材料(理论容量：993 mA·h/g)在新一代锂离子电池应用中所面临的严重体积膨胀(>259%)及电极粉化问题，设计了一种CoSn₂/Sn@C的核壳结构，以适配其体积变化并稳定电池的循环性能。首先，通过在空气气氛中高温煅烧CoSn(OH)₆前驱体，制备Co₃O₄/SnO₂纳米立方块；随后，采用葡萄糖对Co₃O₄/SnO₂纳米立方块进行包覆，并在还原气氛下进行煅烧，最终合成具有核壳结构的CoSn₂/Sn@C纳米立方块。由于CoSn₂/ Sn@C纳米立方块精巧的微观结构设计与可控的化学组分，该材料表现出较短的离子扩散路径和优异的反应动力学特性。电化学测试结果表明，CoSn₂/Sn@C电极在1 A/g的电流密度下循环500次后，仍可保持672.2 mA·h/g的极高可逆比容量。本研究提出的CoSn₂/Sn@C纳米立方块核壳结构设计对开发高性能锂离子电池负极材料具有重要意义。
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  表面结构调控提高O3-NaNi_0.5Mn_0.5O₂正极材料的循环和环境稳定性

  蔡振飞, 陶梦琴, 王 帅, 刘 骋, 陈仕淼, 李俊哲, 丁 波, 马扬洲, 宋广生, 柳东明, 文翠娥

  中国有色金属学报（英文版）. 2026, 36(5): 1672-1684.
  https://doi.org/10.1016/S1003-6326(26)67054-9

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  通过一步液相法并采用NH₄VO₃溶液改性O3型NaNi_0.5Mn_0.5O₂正极材料，研究了NH₄VO₃溶液处理对NaNi_0.5Mn_0.5O₂相结构和电化学性能的影响。X射线衍射结果表明，辅助溶剂和二次热处理形成V₂O₃/P2/O3多相结构。电化学测试结果表明，V₂O₃/P2/O3多相结构可以减轻Jahn-Teller畸变，并抑制不可逆相变的发生。此外，原位重建层可以阻碍水合相的生成，从而提高NaNi_0.5Mn_0.5O₂正极材料的环境稳定性。因此，改性后的NaNi_0.5Mn_0.5O₂正极材料在5C(1C=150 mA·h/g)条件下，经过1000次循环后展现出74.9%的优异容量保持率，而原始样品的保持率仅为42.6%。这些结果表明，NH₄VO₃表面处理是提高NaNi_0.5Mn_0.5O₂稳定性的有效策略。