본 연구는 O3형 나트륨이온 배터리 양극에서의 Cu 치환이 Co 도핑된 O3형 양극과 비교하여 수성 안정성을 향상시키는 메커니즘을 제안한다. 수성 안정성은 결정 구조의 안정성과 밀접하게 연관되어 있다. Cu 도펀트는 전자 재분포를 가능하게 하여 탈나트륨화 과정에서도 자신의 산화 상태를 유지하도록 한다. 또한 전이금속–O6의 다면체 체적 변화의 완화를 통해 탈나트륨화 시 높은 구조적 안정성을 유도한다. 반면 Co 도펀트는 탈나트륨화 시 산화되며, 이로 인해 다면체 체적의 변화가 더 크게 나타난다. 결국 Co 도핑 양극은 구조적 불안정성을 수반하며, 이는 강도 높은 탈나트륨화 동안 더욱 악화될 수 있다. 따라서 수성 환경에서 Co 도핑 양극은 OP4, Fd3̅m 및 C2/m 상을 형성하기 위한 심각한 구조 열화를 겪으며, Na 저장 능력은 19%만을 유지한다. 대조적으로 Cu 도핑 양극은 원래의 구조를 유지함으로써 Na 저장 능력의 82%를 보존한다. 본 연구 결과는 수분 민감성으로 인해 유도되는 나트륨이온 배터리 양극의 저장 및 취급 문제를 해결하는 데 있어 결정적인 통찰을 제공한다.

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