钠离子电池由于资源丰富、成本低廉和环境友好等优势被认为是大规模储能的理想选择。层状过渡金属氧化物具有合成方法简单、理论比容量高和组分结构可控等优点，所以以层状过渡金属氧化物作为正极和硬碳作为负极的钠离子电池已经被设计为示范性电池。以下是一些关于钠离子电池层状正极材料结构设计与机制研究的信息：
结构设计：
氧空位设计：通过控制热处理气氛选择性地合成具有可控氧空位的多元层状材料。引入大量氧空位可使部分不可逆相变转化为可逆相变，改善材料的电子和离子导电性，提高首圈库伦效率、可逆比容量、倍率性能和循环寿命。
抑制相变设计：开发 Ru 掺杂的 P2-Na0.6MnO2 材料，抑制高电压时的相变，拓宽单相固溶区，增加比容量，提高倍率性能和循环稳定性。
新型层状材料设计：开发具有独特层状三斜体相结构和过渡金属富集而无钠的纳米界面结构的层状材料，展示出无相变和零应力的特征，具有优异的循环稳定性、高平均电压和良好的倍率性能。
机制研究：
相变机制：大多数层状过渡金属氧化物在钠离子脱出与嵌入过程中往往经历不可避免的复杂相变，相变会影响钠离子电池的倍率性能和循环寿命。
电子导电性机制：通过掺杂等方式提高材料的电子导电性，有助于提升倍率性能。
离子导电性机制：优化材料的离子传输通道，减少离子迁移阻力，提高离子导电性。
总的来说，钠离子电池层状正极材料的结构设计和机制研究是一个不断发展的领域，通过合理的结构设计和对机制的深入理解，可以进一步提高钠离子电池的性能和稳定性。