钠离子电池负极材料综述OA北大核心CSTPCD
A review of anode materials for sodium ion batteries
锂离子电池在电动车和便携式智能设备中已广泛应用,但其资源日渐枯竭,并且需求不断上升,亟需满足.钠离子电池因其成本较低,且钠元素在自然界中储量丰富,成为替代或补充锂离子电池的有前景候选者,可应用在大规模储能装置中.钠离子电池负极材料是电池的重要组成部分,但与正极相比,关于负极的研究相对较少,且仍存在瓶颈.本综述全面讨论了各种基于碳的负极、金属化合物负极和有机负极的研究进展,涉及插层、合金化和转化等不同反应机制,以深入揭示其前景与挑战.讨论了结构改性、纳米结构、掺杂、涂层和固态电解质界面改性等策略,这些策略对钠离子电池负极的电化学性能具有显著影响.还需深入理解钠化机制,以增强钠化和去钠过程中的氧化还原反应动力学.开发经济环保的负极材料,合成具有商业可行性、高初始库伦效率和优良电化学性能的材料,是推动钠离子电池负极材料商业化的必要条件.
Lithium-ion batteries(LIBs)are used in electric vehicles and portable smart devices,but lithium resources are dwind-ling and there is an increasing demand which has to be catered for.Sodium ion batteries(SIBs),which are less costly,are a prom-ising replacement for LIBs because of the abundant natural reserves of sodium.The anode of a SIB is a necessary component of the battery but is less understood than the cathode.This review outlines the development of various types of anodes,including carbon-based,metallic and organic,which operate using different reaction mechanisms such as intercalation,alloying and conversion,and considers their challenges and prospects.Strategies for modifying their structures by doping and coating,and also modifying the sol-id electrolyte interface are discussed.In addition,this review also discusses the challenges encountered by the anode of SIBs and the solutions.
Syed Ali Riza;旭日干;刘琦;Muhammad Hassan;杨强;穆道斌;李丽;吴锋;陈人杰
北京理工大学材料科学与工程学院,环境科学与工程北京重点实验室,北京 100081北京理工大学材料科学与工程学院,环境科学与工程北京重点实验室,北京 100081北京理工大学材料科学与工程学院,环境科学与工程北京重点实验室,北京 100081北京理工大学材料科学与工程学院,环境科学与工程北京重点实验室,北京 100081北京理工大学材料科学与工程学院,环境科学与工程北京重点实验室,北京 100081北京理工大学材料科学与工程学院,环境科学与工程北京重点实验室,北京 100081北京理工大学材料科学与工程学院,环境科学与工程北京重点实验室,北京 100081北京理工大学材料科学与工程学院,环境科学与工程北京重点实验室,北京 100081北京理工大学材料科学与工程学院,环境科学与工程北京重点实验室,北京 100081
化学工程
钠离子电池负极炭材料金属化合物有机物
Sodium ion batteriesAnodeCarbon materialMetallic compoundOrganic
《新型炭材料（中英文）》 2024 (5)
743-769,27
This work was financially supported by the Technology Innovation Center for Future Electro-chemical Energy Storage System Integration(20230469186),National Natural Science Foundation of China(52272187,51902024),Natural Science Foundation of Inner Mongolia Autonomous Region of China(2024ZD11),Beijing Institute of Technology Research Fund Program for Young Scholars,the Na-tional Postdoctoral Program for Innovative Talents of China(BX20180038). 未来电化学储能系统集成技术创新中心(20230469186)国家自然科学基金(52272187,51902024)内蒙古自治区自然科学基金项目(2024ZD11)北京理工大学青年基金项目、国家创新人才博士后项目(BX20180038).
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