钠离子电池锑基负极材料研究进展

本文综述了钠离子电池锑基负极材料的最新研究进展,包括金属锑,氧化锑,硫化锑以及硒化锑负极材料。总结了锑基钠离子电池锑基负极材料的结构特征及电化学储钠特性,并对钠离子电池锑基负极材料发展趋势进行了展望。     

高倍率钠离子电池负极材料研究进展

概述了钠离子电池常用的三类负极材料,并对其储钠机制、储钠过程结构演变规律和改善倍率性能的有效措施进行论述,以期为新型储钠负极材料的开发提供参考。     

钠离子电池碳基负极材料研究进展

钠离子电池由于其资源丰富和原材料成本低的特点,成为锂离子电池潜在的替代产品。然而,同高倍率、高循环稳定性的钠离子电池正极材料相比,负极材料的开发相对滞后,这限制了钠离子电池的商业化运行。碳基负极材料具有资源丰富、导电性能好、循环性能稳定、无毒等优势,受到了研究人员和产业界的广泛关注。针对不同种类的碳基材料展开论述,讨论了影响碳基负极材料储钠性能的关键因素和储钠性能的优化策略,并对该领域最新的研究进展和所面临的挑战进行了展望。     

硬碳材料作为室温钠离子电池负极材料研究进展

室温钠离子电池以潜在的高性价比优势在大规模储能领域具有广阔发展空间。硬碳材料因其丰富的结构和优良电化学性能被认为是最有潜力的钠离子电池负极材料。但硬碳材料的储钠机理仍存在争论且电化学性能仍需进一步提高。本文在硬碳材料和其储钠机理两个方面综述了近年来硬碳材料储钠的研究进展,并对其发展前景进行了展望。     

普鲁士蓝类化合物作为钠离子电池正极材料的研究进展

随着锂资源的日益紧缺,钠离子电池因具有钠资源丰富、能量转换效率高、循环寿命长、安全性能好等优势,又重新成为储能领域的研究热点。普鲁士蓝类化合物由于其独特的开放框架结构、丰富的储钠位点及较大的钠离子迁移通道,表现出优异的储钠性能。但该类材料在合成过程中容易产生结晶水及结构缺陷,导致材料电化学性能的显著下降。主要介绍了普鲁士蓝类化合物的结构特征及其电化学特性,综述了普鲁士蓝类化合物的制备及改性方法,并对其作为钠离子电池正极材料的未来发展进行了展望。     

普鲁士蓝类化合物作为钠离子电池正极材料的研究进展EI北大核心CSCD

随着锂资源的日益紧缺,钠离子电池因具有钠资源丰富、能量转换效率高、循环寿命长、安全性能好等优势,又重新成为储能领域的研究热点。普鲁士蓝类化合物由于其独特的开放框架结构、丰富的储钠位点及较大的钠离子迁移通道,表现出优异的储钠性能。但该类材料在合成过程中容易产生结晶水及结构缺陷,导致材料电化学性能的显著下降。主要介绍了普鲁士蓝类化合物的结构特征及其电化学特性,综述了普鲁士蓝类化合物的制备及改性方法,并对其作为钠离子电池正极材料的未来发展进行了展望。     

室温钠离子电池用高性能碳材料研究进展

随着大规模储能领域对性价比要求的日益提升,室温钠离子电池有望成为新一代能源存储器件。在多种备选材料中,出于综合性能、成本和安全性考虑,碳基材料是最具实用潜力的钠离子电池负极材料之一。值得注意的是,体相扩散型碳和表面吸附型碳在储钠位点、电化学行为和设计思路上有很大区别。综述了两类碳材料近年来的研究进展,探讨了储钠机理、电解液匹配以及关键性能提升等问题。最后,对钠离子电池碳基负极材料研究面临的挑战及未来发展方向进行了展望。     

黑磷基储钠负极材料的研究进展

钠离子电池被认为是商业化锂离子电池最有前景的替代品而受到了极大关注。然而,嵌入型碳基负极材料的固有低比容量导致相对低的能量密度,极大地限制了其未来的应用。研究新型电极材料是研制新一代钠离子电池的基础。目前磷资源丰富,理论比容量高,可用于电池负极材料。综述单一黑磷及黑磷基复合材料作为钠离子电池负极材料的最新研究成果,阐述近几年黑磷基复合材料作为负极在储钠领域的研究进展,分析复合材料的制备及结构形貌对电化学性能的影响等,并展望黑磷基储钠负极材料的未来发展方向。     

生物质炭材料作为钠离子电池负极材料的研究进展

钠离子电池的问世使硬炭材料成为了当前研究的重点,但高成本和低循环寿命等不足限制了其作为负极材料在钠离子电池中的应用。生物质炭材料作为硬炭材料的一种,凭借其低成本、可再利用等优势,逐步在储钠材料中占据重要地位。为了更好的了解生物质炭材料,本文综述了近年来生物质炭作为钠离子电池负极材料的研究进展,并对其在储能领域的发展提出了展望。     

SnO_2纳米复合材料的改性及其储钠应用研究进展

SnO_2纳米复合材料具有价格低廉、制备简单、资源丰富等特点,在钠离子电池负极领域具有广阔的应用前景。本文针对SnO_2纳米复合材料的电化学储钠行为的特征、复合改性方法以及掺杂改性方法进行了介绍,并将其在钠离子电池负极应用研究进行了综述。     

面向实用化的钠离子电池碳负极：进展及挑战

随着电化学储能需求的不断攀升，加之锂资源储量不高、分布不均、成本高等因素影响，作为低成本二次储能电池的代表，钠离子电池迎来新的发展机遇，其研发和产业化迈入快车道。其中，原料丰富、性能优异的碳材料脱颖而出，成为钠离子电池负极的首要选择。本文面向实用化钠离子电池碳负极梳理了碳负极的研究进展，简要介绍了碳负极材料的储钠机制，重点论述了不同类型碳负极的设计思路及其实用化进展，最后分析探讨了实用化钠离子电池碳负极材料发展中面临的挑战及未来研究中需进一步重视的主要问题。     

静电纺丝制备钠离子电池微纳电极材料研究进展

钠离子电池资源丰富,能量转换效率高,被认为是下一代大规模储能技术的理想选择之一。静电纺丝技术具有功能多样、制备可控、易操作、可量产等优点,近年来被广泛应用于合成一维微纳米结构的电极材料。综述了静电纺丝制备钠离子电池正、负极材料的研究进展,重点讨论了纺丝参数变化对电极材料微纳结构的影响规律及不同结构的电极材料在钠离子电池中的构效关系。最后,对静电纺丝储钠电极材料今后的重点突破方向作了展望。     

钠离子电池硬炭负极研究进展

无定形结构的硬炭以其不同于石墨有序结构的结构优势，以及低成本和原材料来源广，被认为是钠离子电池(SIBs)最有前途的碳基负极材料，其复杂的微观结构与钠储存有着密切的关系。在硬炭微观结构中缺陷，层间和纳米孔隙是硬炭储钠的三个关键特征结构，深入研究这些特征结构有利于实现高容量钠离子电池碳基负极的有效构造，并有利于推进钠离子电池产业化进程。最后对高性能钠离子电池负极的结构设计进行了展望。     

钒氧化物纳米材料在钠离子电池中的应用

钠离子电池具有资源广、成本低等优势,是新一代储能技术,更是大规模储能的发展前沿与热点。为获得安全、高效、可商业化的钠离子电池,其正极材料的开发是研究者们面临的难题之一。钒氧化物具有多变的价态与化合物,通过多电子反应可获得高的存储容量,丰富的层状结构为高容量的钠离子存储提供了可能。通过对钒氧化物纳米结构的设计与优化可有效改善电极材料的储钠性能。本文主要综述了最近钒氧化物纳米结构的储钠机理与性能优化的研究进展,并结合本课题组的研究工作讨论了相关的发展方向。     

过期藻酸双酯钠药片的电化学储钠/锂性能

为了开发过期藻酸双酯钠药片中的非医疗价值,首先采用扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱仪及Fourier红外光谱仪研究了其微观形貌、元素组成及结构,然后进一步利用恒流充/放电与循环伏安技术研究了其电化学储钠/锂性能。结果表明:虽然藻酸双酯钠药片已经过期3年,但其主要成分和结构并未发生明显变化;在50 mA/g循环充/放电时,藻酸双酯钠负极材料在钠离子电池和锂离子电池中的首次放电比容量分别为126.6和282.3 mA?h/g,可逆放电比容量分别为95.7和158.5 mA?h/g,表现了良好的电化学储钠/锂性能及作为钠/锂离子电池负极活性材料的可行性。     

钠离子电池负极材料的储钠机制及性能研究进展

绿色能源的应用,促使着电化学储能与转换技术的飞速发展。锂离子电池作为储能领域最成功的二次离子电池之一,已被应用于各种电子产品中,但是由于锂资源短缺造成锂离子电池的成本增加,限制了其在大规模储能设备领域的应用。因此,寻找价格低廉、性能优异的二次离子电池是当下的研究热门之一。钠离子电池不仅拥有和锂离子电池相似的工作原理,而且还具有成本低、资源丰度大和可逆容量高的特点,有望成功地代替锂离子电池而应用于商业化生产。本工作主要综述了钠离子电池负极材料的性能研究进展,首先根据钠离子在负极材料存储方式不同,分析归纳了负极材料的插层反应、合金化反应和转换反应三种储钠机制,然后介绍了负极材料的结构修改、元素掺杂和材料复合三种改性方式,随后重点介绍了碳基材料、钛基材料、合金类材料、转换类材料和有机材料等几种关键的钠离子电池负极材料的电化学性能和所面临的问题,最后,以实际生产和工业应用为基础,展望了钠离子电池负极材料的研究方向。     

钠离子电池正极材料研究进展

钠离子电池与锂离子电池工作原理相似,却有着更低的成本和更高的安全性。在钠离子电池中,正极材料的研究尤为重要。本文对现有的钠离子电池正极材料进行了系统性的归纳,首先介绍了各类正极材料的结构和电化学特性,基于此分析目前钠离子电池正极材料面临的两个主要制约因素：一是钠离子半径大,充放电过程中对材料结构的影响大,导致容量衰减迅速;二是动力学过程慢,导致其倍率性能差。在此基础上归纳了现有的各类钠离子电池正极材料的改性方法如掺杂、包覆等。总结了材料改性及改善材料电化学性能的方法以及应用在现有材料中时所获得的效果,基于此为未来的钠离子电池正极材料及其改性研究提供了基础。     

改性钛酸锂的储锂和储钠性能

通过粉末X射线衍射、热重、差示扫描量热与扫描电子显微镜考察了6种改性钛酸锂材料的微观结构特征,并组装成扣式电池考察它们作为锂离子电池与钠离子电池负极材料时的电化学特征。结果表明:作为锂离子电池负极材料,无定形碳和碳纳米管包覆钛酸锂具有更高的可逆容量、优异的循环性能和良好的倍率性能;而作为钠离子电池负极材料,纳米化钛酸锂材料具有更好的储钠性能;一次粒子小于100 nm的钛酸锂材料,以0.1C充放电时可逆容量为155 m A·h/g,以0.2C放电、10C充电时,容量仍保持在118 m A·h/g。     

高稳定性微球结构硫化钒负极材料的合成与储钠性能

VS4是极具发展前景的储钠负极材料之一,它具有一维链状结构,链间距远大于钠离子半径(0.583nmvs.0.102nm),且理论储钠容量高达1196 mA·h/g.然而,在反复的充放电循环过程中,该电极材料体积会发生剧烈地膨胀收缩,最终导致结构崩塌,电池循环稳定性差、容量衰减等问题,严重限制了 VS4的实际应用.为此,...     

二硫化钨复合材料制备与储钠性能研究进展

二硫化钨(WS₂)作为一种典型的二维过渡金属硫化物具有宽阔的层间距(6.2?，1?=0.1nm)和多电子转化反应储钠机制，是一种具有高理论比容量和快速钠离子反应动力的钠离子电池负极材料。但其在实际储钠过程中，2H相结构的WS₂固有的电子导电性较差，转化反应带来较大的相结构转变和体积变化，以及充放电过程中还原中间产物多硫化钠(NaS_x,02)导电性低等问题，导致WS₂的实际电化学性能不太理想。针对上述问题，本文介绍了WS₂的基本结构特征，简述了目前存在的主要合成方法和改性手段，研究者们通过水热/溶剂热和高温硫化等方法来进行纳米结构设计、与碳材料复合和引入第二相构建异质结构以提升WS₂的电化学性能。最后总结了WS₂材料的主要改性手段和已取得的成果，在未来WS₂储钠材料的研究方向中，将纳米结构设计、与碳材料复合、构建异质结、掺杂异相原...