钠离子电池锰酸钠系正极材料的研究进展

能源是支撑整个人类文明进步的物质基础,大规模化学储能技术是当今能源技术发展的关键问题之一。在自然界中,钠资源丰富,成本低廉,钠离子电池是非常有发展潜力的电池体系。在钠离子电池的正极材料中,锰酸钠系正极材料具有成本低、无毒和比容量较高等优点。在介绍锰酸钠系材料的结构和性能基础上,对其技术发展进行了展望。     

高温和中低温钠电池研发进展

钠电池因地球上拥有丰富和廉价的钠资源,在可再生能源接入和智能电网等大规模静态储能领域备受重视。本文介绍了高温钠电池,包含了钠硫电池和ZEBRA电池,再对几种中低温钠电池进行了叙述,比如中温平板钠电池、固态钠电池、钠熔盐电池和水系钠离子电池。近年来钠电池技术的快速进步促进了其在储能领域的应用。     

钠离子电池负极材料研究进展

钠离子电池因其钠源丰富、成本低而受到了越来越多的研究关注。负极材料作为钠离子电池的重要组成部分,其性能对电池的综合性能具有重要的作用。首先简要介绍了钠离子电池概念及其工作原理,随后对该电池体系所用负极材料的国内外研究进展进行了阐述,最后,对上述负极材料的发展前景进行了展望。     

中科院化物所研制出高比能全固态钠离子电池

钠资源丰富、成本低,所以钠离子电池被认为是大规模储能的理想器件。近日,中国科学院大连化学物理研究所二维材料与能源器件研究组研究员吴忠帅团队与中国科学技术大学教授余彦团队、中科院宁波材料技术与工程研究所研究员姚霞银团队合作,构筑了聚合物固态电解质和正极材料的一体化集成系统,有效降低了固固界面阻抗,显著提高了电子、离子和电荷的传输效率,研制出高比能、柔性的全固态钠电池。钠资源丰富、成本低,所以钠离子电池被认为是大规模储能的理想器件。传统的钠离子电池多采用液态电解质,容易出现漏液、燃烧等问题,而使用固态钠离子电解质取代易燃的有机液态电解液,可有效提高电池的安全性。但是,固态钠电池的发展也存在着问题:(1)固态电解质的离子电导率低;(2)固态电解质与电极间的界面接触差;(3)电极材料在脱嵌钠离子过程中的体积变化大,导致固态电池的内阻大、容量低、寿命短。     

钠离子电池正极材料专利预警分析

钠离子电池正极材料作为钠离子电池关键材料,对电化学储能具有重要的研究价值。本文首先分析钠离子电池正极材料的全球专利的申请趋势和技术主题,然后重点对过渡金属氧化物、聚阴离子类化合物两大技术分支的专利信息进行梳理和分析,从专利侵权的角度对钠离子电池正极材料专利申请中存在的问题进行预警分析,并从规避知识产权风险、提高自主知识产权的运用和保护等方面给出总结与建议。     

钠离子电池电极材料研究进展

由于具有丰富的钠资源，钠离子电池是一种极具发展前景的电化学储能装置。目前阻碍钠离子电池技术发展的挑战之一是缺乏适合在长循环电池中可逆嵌入/脱出钠离子的电极材料。插入型正极材料和硬碳负极材料是产业化趋势最为明显的，为开发低成本、可替代锂离子电池的钠离子电池提供了机会。综述了近年来钠离子电池正负极材料的研究进展，讨论了钠离子电池目前的产业化发展情况，并展望了这一重要领域未来的研究前景。     

储能钠电池的容量设计

钠电池是钠离子在正负极之间传导和得失电子的电化学电池,包括钠硫电池、钠-氯化镍电池等。钠电池储能系统在电网储能、间歇式能源稳定并网、分布式电站等大容量储能场合有应用潜力。本文主要讨论钠电池单体电池的容量设计的问题。主要考虑电池内阻对电池有效容量的影响,以电池对外电路所能做的功和功率为核心,理论分析不同应用需求情况下电池容量的设计问题。     

新闻

<正>法国研究人员开发出18650规格的钠离子电池新款18650钠离子电池,借助了钠离子转移(而不是锂离子)来存储和释放电能。研究人员解释说:"今日披露的钠离子电池,受到了锂离子技术的直接启发"。换言之,与锂离子电池中的锂离子一样,在充放电的过程中,钠离子也会通过液体,从一个电极转移到另一个电极。在电池的使用周期中,我们同样无需对材料加以修改。     

钠离子电池研究进展

综述了钠离子电池的发展情况 ,讨论了钠离子电池正极、电解质、负极材料的制备及相关电化学性能 ,并对这类新型二次电池的应用前景与发展趋势作了适当的展望     

钠离子电池正极材料的研究进展

介绍了钠离子电池正极材料的几种主要类型,如过渡金属氧化物、聚阴离子化合物的研究进展.以各种正极材料的结构与电化学性能之间的关联为线索,综述了钠离子电池正极材料方面的研究进展.     

钠离子电池有机电极材料研究进展

钠离子电池有机电极材料由于其高比容量、结构多样、低成本、环境友好等潜在优势，被视为具有广阔前景的储能材料。然而，由于有机材料自身导电性差、易溶解等缺陷，制约了有机电极在钠离子电池中的推广应用。目前有许多研究致力于通过聚合化、盐化、金属有机框架化、纳米复合化等策略，解决有机电极的不足。对钠离子电池有机电极材料的研究现状进行总结，详细介绍了各改进策略的机制和典型有机电极材料，对电极的电容、循环寿命等电化学性能进行了描述，并为下一代钠离子有机电极的设计进行了展望。     

美国研究人员用木纤维制出长寿命环保钠离子电池

据报道,近日美国马里兰大学的研究人员采用木纤维、盐和锡制成了一种低成本、高效、长寿命、环保的新型钠离子电池,其非常适用于大型储能领域.研究人员称这种电池是迄今为止最有效、寿命最长的纳米电池,初始比容量为339 mAh/g,循环寿命超400次.相比较而言,锂离子电池的典型循环寿命也大概在300～500次之间. 钠离子电池目前还处于研发阶段,它比锂离子电池更加适用于大型储能领域的原因有两个方面:一方面是因为钠成本低廉,储量丰富;另一面是因为钠更具环保特性.因为钠的储能效率不如锂,所以这种新电池不可能应用在如笔记本电脑或智能电话等这些结构紧凑、小巧的器件上.但是钠离子电池要想真正用于储能领域,还有许多困难有待解决.     

有机羰基钠离子电池材料研究进展

可充电钠离子电池因其丰富的钠资源以及可与锂离子电池媲美的性能，在大规模电能存储和智能电网领域受到广泛关注。有机羰基电极材料具有比容量高、可设计、环境友好等优点，成为钠离子电池电极材料最有潜力的候选者。然而，有机羰基电极材料存在易溶于电解液、导电性差、中间过程导致副反应等问题，导致其电化学性能仍然不理想。系统总结了近年来羰基电极材料在钠离子电池方面取得的进展，并对羰基电极材料在钠离子电池领域的发展提出了展望。     

钛铌氧族化合物钠离子电池负极材料研究进展

钠离子电池与锂离子电池的储能机理十分相似。由于钠离子电池具有成本低和钠资源丰富等优势,引起了人们的广泛关注,随着研究的进一步深入,有望在未来取代锂离子电池被广泛应用。为获得高性能钠离子电池,研究和开发比容量高、倍率性能好和循环性能优异的储钠电极材料势在必行。作为嵌入型负极材料的钛铌氧族化合物（TNO,包括TiNb₂O₇和Ti₂Nb₂O₉等）具有良好的钠储存能力,近年来得到了研究人员的关注并取得了一定进展。综述了TNO作为钠离子电池负极材料最新研究进展,简述了TNO材料的研究历史,分析了材料结构,介绍了TNO在钠离子电池方面取得的成果,探讨了研究过程中该材料存在的问题及改良方法,促进钠离子电池负极材料的开发。     

钠离子电池在电网储能领域的应用前景展望

钠和锂具有相似的物化性质,由于钠在地壳中资源丰富且成本低廉,成为非常有发展潜力的电池体系,近年来得到了国内外研究人员的广泛关注.首先在分析钠离子电池工作原理的基础上,可知钠离子可以提高电极的反应动力学速率,表现出较小的电荷转移阻抗,较锂离子电池具有电化学反应过程中反应动力学较快的优势.然后,从原材料成本、矿产储量和电芯...     

钠离子电池锡基负极材料研究进展

锡基材料作为钠离子电池的负极材料具有较高的理论比容量,成为钠离子电池负极材料的研究重点。然而,锡基负极材料在钠离子嵌入和脱出过程中有巨大的体积变化,导致较差的电池循环性能。简要介绍了锡基纳米复合材料作为钠离子电池负极材料的研究进展。阐述了不同形貌的锡基氧化物和硫化物复合材料的制备方法及其电化学性能,并讨论了该电极材料面临的问题以及主要解决措施等。     

离子液体在钠离子电池中的应用进展

离子液体因其良好的电化学性能而被广泛用作电解液添加剂。综述近年来咪唑类、吡咯烷类和铵基等离子液体电解质在钠离子电池中的研究进展及自身特点，对优缺点进行总结与评价。咪唑黏度小，但电化学窗口窄；吡咯电化学窗口较宽，但缺少匹配的电池体系；铵基阳离子电化学窗口宽，但黏度较大。对离子液体在钠离子电池中的应用进行展望。应用于钠离子电池的离子液体需要研究和解决的问题有：降低生产成本并简化生产工艺；拓宽应用场景，尤其是使用温度；从分子设计的角度，设计有利于Na⁺脱溶剂化和迁移的离子液体，助力电极表面生成稳定的固体电解质界面。     

钠离子电池硬碳负极材料首周效率的研究进展

钠离子电池具有原材料丰富和成本低廉等优点,其商业化应用主要取决于正负极材料的发展,其中负极材料是关键组成部分。在众多负极材料当中,硬碳负极材料由于具有嵌钠电位合适、容量较高、循环寿命长、倍率性能好以及原材料丰富、制备简单等优点,被认为是最有可能首先实现商业化应用的钠离子电池负极材料。但硬碳负极的首周库伦效率较低,这严重影响了其在全电池中的应用。针对此,从首周库伦效率对全电池性能的影响、首周库伦效率的影响因素以及改善方法等几方面对硬碳负极材料的研究进展进行总结和分析,指出降低比表面积、提高合成温度、减少表面官能团和调节电解液组分,可以有效提高首周库伦效率。分析表明对首周库伦效率的进一步理解有利于开发高容量、高效率的硬碳材料并促进钠离子电池的商业化应用。     

韩国研发新型钠离子电池阳极 制造成本可望降40%

正钠离子电池(SIB)为后起之秀,由于钠与锂金属同为硷金属,物理化学性值相近,锂离子电池技术与材料部分可用于钠电池,但钠离子电池存有容量与阳极循环稳定性问题,尚有巨大成长空间。而近日韩国科学技术院(KAIST)成功研发硫化铜(copper sulfide)阳极钠离子电池,可望进一步降低整体电池生产成本与提升容量,并让钠离子电池朝商业化迈进。     

钠离子电池三元正极材料的研究进展

介绍钠离子电池三元正极材料,如Ni-Co-Mn、Ni-Fe-Mn等的研究进展。概述钠离子三元正极材料在掺杂、包覆和表面预处理等改性方面的研究情况。分析三元材料今后的研究重点,为钠离子电池三元正极材料的研究与应用提供指导。