近日，我校机械与智能制造学院蒋晓平副研究员所在的先进传感与智能检测团队在国际知名学术期刊《Advanced Functional Materials》发表题为“Machine-Learning-Guided Dopant-Class Design Enables Near-Zero-Strain P2-Type Cathodes for High-Voltage Sodium-Ion Batteries”的研究论文。我校为论文第一完成单位，重庆大学沈杏副研究员、北京理工大学苏岳锋教授和我校蒋晓平副研究员为论文共同通讯作者。

研究团队基于文献中已报道的Ni-Mn基P2型正极材料数据，构建了包含200余组分的数据集，采用ExtraTrees回归模型和SHAP可解释性分析，系统揭示了金属、非金属和类金属掺杂剂在调控循环稳定性和氧化还原可逆性中的差异化作用，并确定类金属元素硼调控在提升高压结构与氧化还原稳定性方面具有最优的综合调控效果。在此基础上，设计了Al-B-F共掺杂P2型正极Na₀.₇₅Ni₀.₂₅Mn₀.₇₅O₂，其中硼通过强B-O共价键增强氧骨架稳定性，Al发挥阳离子板层稳定作用，F实现阴离子局域键合调控。优化后的AlBF正极在2.0-4.3 V区间实现了142.8 mAh g⁻¹的高放电容量和3.53 V的高平均电压，对应能量密度为504 Wh kg⁻¹，在-5°C条件下循环300次后容量保持率达98.19%。结合原位XRD、软X射线吸收谱、非原位XPS、operando DEMS及DFT计算，进一步揭示了该材料高度可逆的高压反应路径，阐明了其兼具稳定氧氧化还原行为与近零体积应变（ΔV/V ≈ 0.025%）的P2相“呼吸式”结构演化机制。该成果为突破高电压层状氧化物正极材料的结构稳定性瓶颈提供了新的解决思路，也为机器学习辅助高性能储能材料设计提供了有价值的理论依据和实验参考。此次研究成果的发表，体现了我校科研团队在先进能源材料设计与智能优化研究方面取得的积极进展，为进一步深化相关领域的科研合作与创新研究奠定了良好基础。

《Advanced Functional Materials》由Wiley-VCH出版社主办，是Wiley旗下Advanced系列旗舰期刊之一，创刊于2001年，是国际功能材料研究领域最具影响力的顶尖学术期刊之一。该刊被SCI、SCIE等权威数据库收录，最新影响因子为19.9，属于中国科学院一区TOP期刊、JCRQ1分区，在全球材料科学领域具有极高的学术影响力。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.78592