基于非钠金属负极的有机钠离子电池研究进展

• 作者: 张慧敏 张文峰 文越华 明军 明海 杨裕生
• 来源期刊: 储能科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 钠离子电池 钠金属 负极材料 有机电解液 全电池
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 特约评述
• 页码范围: 1159-1174
• 页数: 16页
• 分类号: TM912
• 字数: 9530字
• 语种: 中文
• DOI: 10.12028/j.issn.2095-4239.2017.0045

摘要

钠和锂元素具有相似的物化性质,且钠资源丰富、分布广泛、原料成本低廉,使得钠离子电池在大规模储能领域表现出极大的应用潜力.与水系钠离子电池相比,有机体系钠离子电池的电化学窗口宽(1.5～4.5 V)、能量密度较高(100～350 W.h/kg),受到了广泛的关注.目前有机系钠离子电池的研究工作多数是在半电池体系(以钠金属为对电极)中针对单一的正极或负极材料进行性能评价,但是金属钠,因为其过于活泼的化学性质会带来严重的安全问题,使其在液态有机体系中几乎不太可能作为商业负极来使用.为了贴近实际应用,构建以非钠金属负极为主的商业化有机钠离子电池体系意义重大.本文基于碳材料、钛基化合物、钠合金、过渡金属氧化物等非钠金属负极材料,并以它们为线索重点介绍一些性能较为突出的有机钠离子电池体系,并指出要实现钠离子电池的产业化,除了要开发高性能、低成本的正负极材料以外,深入研究正/负电极材料相互匹配问题、电解液和黏结剂的优化、隔膜改性等机理也至关重要.