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《储能科学与技术》 2017年06期
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基于非钠金属负极的有机钠离子电池研究进展

张慧敏  明海  张文峰  文越华  杨裕生  明军  
【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。

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