钠离子电池铁基正极材料的研究进展
钠离子电池电极材料研究进展
金属氧化物
•发生可逆的氧化还原反应
非金属单质
•单质P具有较小的原子量和较强的锂离子嵌入能力， 安全的工作电压
•要抑制钠离子嵌脱过程中材料的体积膨胀
• 氧化还原电位调节范围宽，可发生多电子反应
有机材料
•化合物种类繁多，含量丰富；具有结构的韧性 几个亟待解决关键问题:
Identity
碳包覆 1、减少了电解液与活性材料的副反应
Creatiity
2、加强了电极的电子电导率而减小了电极的 极化
2、聚阴离子型正极材料选择及发展
2.1 Nasicon型
J.B.Goodenough等合成了具有三维骨架结构的Na+导体 Na3Zr2Si2PO12，称为Nasicon
Li3V2(PO4)3
2.2钒基碱金属氟磷酸
含氟钒基类聚阴离子化合物，如NaVPO4F、Na3V2(PO4)2F3 和Na1.5VO4PO4F0.5等
Description of the contents
(a) 3D网状结构 (c)不对称的结构
(b) “之”字形链结 构
2.3 橄榄石型磷酸铁钠
NaFePO4
1、橄榄石Olivine型；2、磷铁钠矿Maricite型
能量密度和功率密度 的正极材料
在循环过程中体积 变化小的负极材料
安全问题
安全的凝胶态 及全固态电解质
钠离子电池材料的创新是实现其技术进步的重点，并逐渐成为国际能源 研究的热点课题!.
LOGO
小结
1、层状金属氧化物作为钠离子电池正极材料，普遍具有较高的容量和电压 （由于较大的层间距，在某些材料中Na+的迁移速度比Li+要快） 2、Nasicon材料有一定的高电压，结构热稳定性好，可通过碳包覆掺杂提 高容量和倍率性能，具有产业化的前景; 3、橄榄石结构的理论容量高，需要解决循环稳定性的问题；
钠离子电池正极材料研究进展
钠离子电池正极材料研究进展作者：沈伟申兰耀张振宇王汝娜刘海梅周恒辉来源：《新材料产业》 2017年第5期一．概述近年来，随着便携式电子设备，电动汽车和混合动力汽车的迅猛发展，研究资源丰富、高能效及环境友好的储能材料已成为国际上的研究热点。
为满足规模庞大的市场需求，仅依靠电池的电性能来衡量电池材料是远远不够的，电池的安全性、制造成本、能耗以及是否对环境造成污染也已成为评价电池材料的重要指标。
目前，锂离子电池的发展前景比较明朗，但随着对锂资源的过度需求，势必会使其面临短缺的问题。
研发钠离子电池主要是为了解决动力电池的巨大需求和锂这种稀缺能源之间的矛盾。
众所周知，汽车产能的爆发让锂资源价格暴涨，从2014年的3万元/ t元飙升至最高近20万元/ t。
锂电池除了锂之外，还使用另一种稀有金属——钴（C o）。
N T T设施综合研究所的调查显示，利用现行技术生产1辆纯电动汽车（E V），大约要使用20k g的锂和大约40k g的钴。
即便把全球的产量都供应给E V，每年产出的锂只够700万辆车使用，而钴仅够100万辆车使用。
而按照国家新能源汽车产业规划，2030年未来中国会有至少3 000万台新能源汽车，从现在的30万台到3 000万台，锂和钴这种稀缺能源不可避免的会面临资源枯竭和价格暴涨。
而钠作为仅次于锂的第2轻的金属元素，丰度高达2.3%～2.8%，比锂高4 ～5个数量级。
未来锂资源一旦出现枯竭，钠离子电池就有希望可以将其替代。
二．钠离子电池研究现状早在20世纪七八十年代，有着“后锂电池”之称的钠离子电池就已经被提出，与锂离子电池几乎同时起步，但随着锂离子电池的成功商业化，钠离子电池研究逐渐被淡化。
另外，当时研究者只是简单地将锂离子电池上成功应用的电极材料套用到钠离子电池上，没有考虑钠离子电池与锂离子电池对材料晶格结构要求的区别，导致几乎所有的尝试均以失败告终。
近年来，一方面是研究人员认识到锂离子电池大规模应用带来的锂资源紧张，另一方面研究人员也充分从钠离子电池的特殊性来设计电极材料，进而获得了很多不错的成果，使钠离子电池重新成为研究热点。
钠离子电池正极材料研究进展
2018·07行业动态3Chenmical Intermediate当代化工研究断面面积的确定采用MAPGIS67软件在资源储量估算剖面图造区，然后查询区属性，求得面积值，其精度高，完全满足规范要求。
B.相邻断面间距及单断面外推距离的确定相邻断面间距直接从地形地质图上分别从一条勘探线的两个端点到相邻勘探线的垂距，求其平均值作为两剖面线之间距。
单断面外推距离以采矿权边界的投影线为准。
(4)矿体圈定原则A.在单工程中，根据样品分析结果，凡厚度大于可采厚度、品位满足工业指标要求的样品，均圈为矿体。
B.对于矿体内部不符合工业指标要求的样品，凡连续累计厚度大于或等于夹石剔除厚度时，予以剔除；否则应圈入矿体以实际品位参与矿体平均品位计算。
C.矿体沿走向、倾向的圈定a.矿体的连接：矿体的圈定按工业指标进行，矿体的连接考虑了矿体的形态、产状等地质因素。
b.单项工程中不合格矿层或非矿层小于剔除厚度者，则与矿体合并圈定，其分析结果仍参加平均品位计算。
4.结论(1)资源储量测量结果通过本次预查地质工作，共提交建筑石料用石灰岩矿总资源量(333)+(334)17.24万立方米，其中：推断的内蕴经济资源量(333)13.94万立方米，占总资源量的80.86%；预测的资源量(334)3.30万立方米，占总资源量的19.14%。
(2)存在的问题及建议①矿区矿体由石灰岩组成，岩石中节理裂隙发育，存在溶洞，岩石在局部地段较破碎，其稳固性总的来说较稳定。
但在实际开采中应注意矿体中可能存在的溶洞对矿体的影响。
②从全方位考虑矿体中心地段缺少深部控制，应在开采中安排矿山地质工作，以对矿床产出及各项技术指标作全面的认识，及时合理调整开采方案，求得更好的经济效益。
•【参考文献】[1]甘肃省地层表编写组.西北地区区域地层表.甘肃省分册[M].北京:地质出版社,1980,10-332.[2]甘肃省地质矿产局.甘肃省区域地质志[M].北京:地质出版社,1989.[3]冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质勘查规范.DZ/T 0213-2002.[4]甘肃省地质矿产局.甘肃省岩石地层[M].武汉:中国地质大学出版社,1997.[5]胡湘粤.福建省武平澄邦大理岩矿床地质特征及成因探讨[J].西部探矿工程,2009年12期.【基金项目】甘肃省高等学校科研项目（编号2017A-169）资助•【作者简介】周集忠（1967-），男，兰州资源环境职业技术学院地质工程系；研究方向：水文地质与工程地质。
钠离子电池正极材料研究进展
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第8期·3056·化 工 进展钠离子电池正极材料研究进展王勇1，刘雯1，郭瑞1，罗英2，解晶莹1，2（1上海空间电源研究所空间电源技术国家重点实验室，上海 200245；2上海动力储能电池系统工程技术有限公司，上海 200241）摘要：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。
关键词：储能；钠离子电池；正极材料；低成本中图分类号：O646.21 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）08–3056–11 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1761Recent development of cathode materials for sodium-ion batteriesWANG Yong 1, LIU Wen 1, GUO Rui 1, LUO Ying 2, XIE Jingying 1, 2（1State Key Laboratory of Space Power-Sources Technology, Shanghai Institute of Space Power-Sources, Shanghai200245, China; 2Shanghai Power & Energy Storage Battery System Engineering Tech. Co., Ltd.,Shanghai 200241, China ）Abstract ：Considerable attention on next generation rechargeable battery has been attracted bysodium-ion batteries （SIB ）, due to the similar working mechanism and electrochemistrical properties to lithium-ion batteries. In this paper, review of cathode materials of SIB has been made. Typical properties of different cathode materials were introduced firstly. Two major deficiencies of large ionic radius and slow diffusion velocity were pointed out. On the one hand, sodium ion owned larger ion radius, which will cause structural wreck during cycling. On the other hand, larger ion radius may cause a slower kinetics, which will indicate a poor rate performance. Then, different modification methods and their performance in application was reviewed. This review provides a foundation for future investigation of the cathode materials of sodium-ion batteries.Key words ：energy storage system; sodium-ion battery; cathode material; low-cost随着科学技术的不断更新和发展，人们的生活水平日益提高，对能源的消耗也随之剧增。
钠离子电池正极材料的研究进展
钠离子电池正极材料的研究进展目前，随着全球能源危机的不断严重，寻找新型、高效、环保的能源储存体系成为了许多科学家和研究人员所专注的课题。
而钠离子电池就是其中的一种备受关注的储能技术，因为它具有成本低廉、资源丰富等优点，已有许多研究者将此技术用于商业化应用。
而钠离子电池的核心部分——正极材料的研究也是该领域研究的重点之一，在此我将针对此问题进行探讨。
一、钠离子电池正极材料的种类汇总在目前的研究中，已被证实适用于钠离子电池正极的材料种类主要包括以下几种：1. 氧化物类正极材料：包括钠镍钴锰氧化物（Na(NiCoMn)O2，NCM）、钠钴酸锂（NaCoO2）、钠镍酸钴（Na2Ni2Co2O）等。
2. 磷酸盐类正极材料：包括聚磷酸钠（P2Na2）等。
3. 硫化物类正极材料：包括钠硫（Na2S）、硫/碳复合正极等。
从以上材料种类不难发现，和其他电池中的正极材料相比，钠离子电池的正极大部分是氧化物类材料，主要因为氧化物材料在特定条件下可实现氧化还原反应，从而释放出电荷。
二、钠离子电池正极材料的性能指标由于钠离子电池正极材料的种类较多，因此对应的性能指标也略有不同。
不过常用的性能指标基本上可涵盖以下几个方面：1. 比容量：比容量指的是材料在单位体积或质量下所可能储存电量的大小，其数值越大则表示电池单次的储能效率越大。
采用比容量作为评估材料性能的指标，越来越成为评价正极材料性能的重要标准之一。
2. 循环寿命：此指标指的是钠离子电池单次的放电/充电周期次数，通常情况下，单个周期可以包括一系列充放电过程，例如100次充/放电过程即可组成一个循环周期。
3. 能量密度：此指标指的是钠离子电池的电势在单位体积下所存储能量的大小，也是综合评价钠离子电池正极材料性能的一项指标。
三、钠离子电池正极材料的研究进展在当前研究中，氧化物类正极材料作为最为常见的正极材料之一，其能量密度和相对较高的输出功率使其受到了大量的关注。
然而，氧化物类正极材料也存在一些不足，例如其循环寿命相对较短，自膨胀问题突出等，这些限制了它们作为钠离子电池正极材料的大规模应用。
钠离子电池正极材料的研究进展_徐硕炯
采用二段高温固相法合成了
NaVPO4 F， 组装的电池在 3. 65 V 和 3. 40 V 有两个放电平台；
2 以 0. 2 mA / cm 的电流密度在 3. 0 ～ 4. 5 V 循环， 放电比容量 ［22 ］ 为 87 mAh / g。张传香等 研究了掺碳的 NaVPO4 F， 发现掺 碳的样品比未掺碳的有更高的充放电比容量 、 更好的循环稳
V2 O5 纳米棒进行研究， 以 20 mA / g 电流在 1. 5 ～ 4. 0 V 循环， 放电比容量可达 142 mAh / g； 以 50 mA / g 电流循环 30 次， 放 电比容量还有 75 mAh / g， 电化学性能良好。 1. 4 NaCrO2 LiCrO2 与 LiCoO2 、 LiNiO2 具有类似的层状结构， 但显电 化学惰性。 J. J. Braconnier 等
+
V3 + 和 V3 + / V2 + 的两个氧化还原电位。 以 0. 05 C 在 2. 7 ～ 3. 8 V 循环， 首次放电比容量为 93. 0 mAh / g， 第 10 次循环时 1. 00 C 时， 仍有 91. 8 mAh / g， 首 次 放 电 比 容 量 只 有 29. 0 mAh / g； 以 0. 025 C 在 1. 0 ～ 3. 0 V 循环， 首次放电比容量为 66. 3 mAh / g， 第 50 次 循 环 时 保 持 在 59. 0 mAh / g。 Q. Sun ［20 ］ 等 用射频磁控溅射法制备 Fe2 （ MoO4 ） 3 薄膜， 并组装 Fe2 （ MoO4 ） 3 薄膜 / Na 电池。 该薄膜材料以 1 C 在 1. 5 ～ 3. 5 V 循环， 首次放电比容量为 94 mAh / g。 2. 2 钒基碱金属氟磷酸 用作钠离子电池正极材料的含氟钒基类聚阴离子化合 Na3 V2 （ PO4 ） 2 F3 和 Na1. 5 VOPO4 F0. 5 等， 物， 如 NaVPO4 F、 也受 到研究者的关注。卓海涛等
FeS2钠离子电池正极材料的研究进展
FeS2钠离子电池正极材料的研究进展孙瑞军;董亚浩【摘要】由于黄铁矿(FeS2)具有资源丰富、廉价、无毒及理论容量高等优点,使其成为一种极具前景的钠离子电池的正极材料,引起了人们的广泛关注和研究.本文总结了近年来FeS2作为钠离子电池电极材料的研究进展,就其储钠机理、微观结构的设计与合成、电解质体系的选择及它们对储钠性能的影响等进行了介绍,并对其存在的问题和挑战及解决思路进行了探讨.%Owing to the advantages of abundance in the earth crust, low cost, nontoxicity and high theoretical specific capacity, FeS2 has received great attention as cathode materials in rechargeable batteries.The recent progress of FeS2 as cathode materials for sodium-ion batteries, including storage mechanism, materials design and synthesis, optimization of electrolyte systems and electrochemical performance was summarized.The challenges and solutions were also discussed.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)006【总页数】5页(P5-8,37)【关键词】FeS2;钠离子电池;正极材料;储钠机理【作者】孙瑞军;董亚浩【作者单位】兰州交通大学,光电技术与智能控制教育部重点实验室,甘肃兰州730070;天津大学理学院化学系,天津 300354【正文语种】中文【中图分类】O61.481+1钠离子电池(Sodium-ion Batteries)和锂离子电池(Lithium-ion Batteries)的研究都起始于上世纪中后期，但是随着锂离子电池的成功应用，钠离子电池的研究一度停滞[1-2]。
钠离子电池电极材料研究进展
钠离子电池电极材料研究进展首先，正极材料是钠离子电池的重要组成部分。
传统的锂离子电池正极材料，如锂铁磷酸盐LiFePO4，也可以应用于钠离子电池。
例如，通过替换锂离子电池的正极材料中的锂原子为钠原子，可以得到钠离子电池的正极材料。
此外，一些新型的正极材料也正在被研究和开发，如钠镍钛酸盐Na2Ni0.5Ti0.5O2和磷酸铁钠Na3FePO4CO3等。
这些新型正极材料具有更高的钠离子导电率和更高的比容量，可以提高钠离子电池的性能。
其次，负极材料也对钠离子电池的性能起着至关重要的作用。
传统的锂离子电池负极材料，如石墨，也可以应用于钠离子电池。
然而，由于钠离子的体积较大，导致钠离子在石墨负极材料中的插入和脱出过程中发生容量衰减和结构破裂的问题。
因此，研究人员正在寻找替代材料，以解决这些问题。
一些候选材料包括纳米碳材料、硅基材料和钒基材料等。
这些材料具有较高的钠离子容量和循环稳定性，为钠离子电池的负极材料提供了新的选择。
最后，电解质材料也对钠离子电池的性能起着重要的影响。
电解质材料应具有较高的离子导电率和较宽的电化学稳定窗口，以实现钠离子在电池中的快速传输和稳定的循环性能。
传统的有机电解质材料，如聚合物电解质和液体电解质，也可以应用于钠离子电池。
此外，无机电解质材料，如固体氧化物电解质和硫化物电解质等，也被研究和开发用于钠离子电池。
这些无机电解质材料具有较高的化学和热稳定性，同时还可以提供更高的离子导电率。
总之，钠离子电池电极材料的研究进展是一个快速发展的领域。
通过研究和开发新型的正极材料、负极材料和电解质材料，可以提高钠离子电池的能量密度、循环稳定性和安全性能，推动钠离子电池的实际应用。
新型钠离子电池正极材料研究进展
新型钠离子电池正极材料研究进展随着科技的不断发展，我们生活中离不开大量的电器设备，而电源供应则成为了重要的问题。
传统的锂离子电池虽然广泛应用，但其材料成本较高，且资源储量严重不足。
相较之下，钠离子电池因为钠的储量非常丰富，同时成本相对较低，因此备受研究者关注。
然而钠离子电池在其发展过程中依然存在许多问题，特别是正极材料的性能和可靠性方面。
本文将着重介绍钠离子电池正极材料研究的进展情况。
一、钠离子电池的优点和挑战钠离子电池是由一个负极、一个正极和一个电解质组成的。
其中负极一般采用钛酸钠或碳材料等，正极则是钠离子电池最核心的组件，其中获得较为广泛应用的是钠镍钴铝酸盐（NCA）和钠镍钴锰酸盐（NCM）。
相对于传统的锂离子电池，钠离子电池明显有着一些优势。
首先，钠的储量相对较高，资源丰富，这使得钠离子电池可持续性较好。
其次，钠的离子半径较大，在某些情况下其比锂更易于传输。
此外，钠离子电池相对于锂离子电池还能够更高效地储存能量。
但钠离子电池也存在一些问题。
首先，尽管钠的储量并不算紧缺，但是相比锂离子电池的运用，市场落后，应用性不足。
其次，钠离子电池的循环寿命较短，高温环境下会出现失活现象，尤其是正极材料的稳定性存在一定问题。
二、目前存在的钠离子电池正极材料问题随着钠离子电池的不断发展，正极材料的性能和可靠性方面已经成为电池技术研究重点。
当前，钠离子电池主要存在三方面问题与挑战：1、快速充放电钠离子电池的正极材料要能够快速充放电，这需要其在循环过程中保持很好的电化学稳定性。
同时，正极材料的电导率也应该便于离子的传输，以保证充电效率。
2、热学稳定性虽说里约卓尔根据数据推导，钠离子电池具有比锂离子电池更高的热值密度，但钠离子电池的溶剂在极高的温度下会发生挥发，甚至导致热失控。
因此，在钠离子电池选材时，必须确保材料热学稳定性。
3、寿命钠离子电池的使用寿命主要受到正极材料在充放电循环间的失活程度所影响。
正极材料的电化学稳定性、晶格稳定性等都会影响充放电周期和循环性能。
钠离子电池正极材料研究进展
钠离子电池正极材料研究进展钠离子电池（SIB）作为锂离子电池的替代品，具有丰富的资源、低成本和高能量密度等优势，因此在能源存储领域受到了广泛的关注。
在SIB中，正极材料的选择对电池性能至关重要。
以下是钠离子电池正极材料研究的一些进展。
1.富钠材料富钠材料是目前最常用的钠离子电池正极材料之一、其中包括钠镍钴锰酸盐（NCM）和钠锰酸盐（NMO）。
这些材料具有较高的容量和较好的电化学性能，但其循环寿命相对较低，容量衰减严重。
因此，研究人员致力于改进其循环寿命和稳定性，如通过改变元素配比、添加表面涂层或改变结构等方法来增强其电化学性能。
2.富硅材料富硅材料是另一种被广泛研究的钠离子电池正极材料。
硅具有较高的理论容量，并且丰富、低廉。
然而，硅的体积膨胀特性导致其在充放电过程中易发生结构破坏，从而限制了其应用。
为了解决这个问题，研究人员采用了一系列策略，如纳米结构设计、合金化和包覆等，来提高硅材料的循环寿命和电化学性能。
3.磷酸盐材料磷酸盐材料由于其稳定性、安全性和低成本而备受关注。
目前，研究人员在钠离子电池正极材料中引入了多种磷酸盐材料，如三钠磷酸锰（N3P4）和六钠磷酸锰（Na6P4O12）。
这些材料具有较高的容量和较好的循环寿命，但其能量密度相对较低。
因此，需要进一步研究和改进，以提高其电化学性能。
4.氧化物材料氧化物材料，如氧化钠钛（Na2Ti3O7）和氧化钠铁（NaFeO2），因其稳定性和良好的循环性能备受关注。
这些材料具有较高的反应动力学和稳定性，可用于高功率和长循环寿命的钠离子电池。
此外，氧化物材料还有利于提高电池的安全性能。
总的来说，钠离子电池正极材料的研究进展涵盖了富钠材料、富硅材料、磷酸盐材料和氧化物材料等。
这些材料在提高钠离子电池的能量密度、循环寿命和安全性方面发挥着重要的作用。
随着对钠离子电池的深入研究和快速发展，相信这些材料的性能将得到进一步改善和优化，为更多的应用场景提供可靠的解决方案。
浅谈钠离子电池电极材料研究进展（大全）
浅谈钠离子电池电极材料研究进展（大全）第一篇：浅谈钠离子电池电极材料研究进展（大全）浅谈钠离子电池电极材料研究进展摘要：钠和锂具有相似的物化性质，且钠资源丰富，成本低廉，是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。
简要综述了近年来钠离子电池的研究成果，就层状NaxMO2(M ＝Co, Ni, Fe, Mn, V 等)材料、聚阴离子型材料等正极材料及碳基负极材料、金属或合金材料、金属氧化物、有机材料和非金属单质等负极材料进行了介绍，并对其存在的问题以及未来发展方向作了探讨。
关键词：钠离子电池，正极，负极1、引言随着电子设备、电动工具、小功率电动汽车等迅猛发展，研究高能效、资源丰富及环境友好的储能材料是人类社会实现可持续性发展的必要条件。
为满足规模庞大的市场需求，仅依靠能量密度、充放电倍率等性能衡量电池材料是远远不够的。
电池的制造成本与能耗是否对环境造成污染以及资源的回收利用率也将成为评价电池材料的重要指标。
[1]近年来，先进的储能系统都普遍采用锂离子电池技术，锂离子电池是发展前景最为明朗的高能电池体系，但是随着数码、交通等产业对锂离子电池依赖加剧，有限的锂资源必将面临短缺问题，锂元素昂贵且地壳中含量少，随着其逐渐应用于电动汽车，锂的需求量将大大增加，而锂的储量有限，且分布不均匀，这对于发展大规模储能的长寿命储能电池来说，可能会成为一个重要问题，也引起了人们的普遍担忧。
尤其是作为纯电动车的驱动电源和太阳能发电、风力发电的存储设备，高性能蓄电池的开发迫在眉睫。
鉴于此，人们迫切需要开发新型的长寿命储能器件。
[2]钠离子电池的研究开发在一定程度上可缓和因锂资源短缺引发的电池发展受限问题。
若在此基础上研制出性能优良、安全稳定的材料，钠离子电池将拥有比锂电池更大的市场竞争优势。
依据目前的研究进展，钠离子电池与锂离子电池相比有3个突出优势：①原料资源丰富易得，成本低廉，分布广泛；②钠离子电池的半电池电势较锂离子电势高0.3～0.4 V，即能利用分解电势更低的电解质溶剂及电解质盐，电解质的选择范围更宽；③钠电池有相对稳定的电化学性能，使用更加安全。
普鲁士蓝类钠离子电池正极材料研究进展
普鲁士蓝类钠离子电池正极材料研究进展普鲁士蓝是一种具有特殊结构和化学性质的过渡金属氰化物，广泛应用于催化剂、电极材料等领域。
普鲁士蓝类钠离子电池正极材料主要有三个方向的研究：传统的普鲁士蓝化合物、多金属普鲁士蓝化合物和新型多功能化合物。
传统的普鲁士蓝化合物主要是指Fe4[Fe(CN)6]3，该化合物具有良好的钠嵌入/脱出动力学和循环稳定性。
然而，其比容量较低，无法满足大容量储能需求。
为了提高比容量，研究者开始关注多金属普鲁士蓝化合物，如高钾含量化合物K0.55Mn0.08Ni0.36Fe(CN)6等。
这些化合物在嵌入/脱出过程中可以利用多种金属离子，提高储能容量。
除了多金属普鲁士蓝化合物外，还有一些新型多功能化合物也得到了研究者的关注。
例如，研究人员合成了一种具有过渡金属和有机基团的复合普鲁士蓝化合物，如Cu0.6Co0.8(CN)6等。
这些化合物既具有普鲁士蓝化合物的优秀电化学性能，又能够通过有机基团的调控，实现更多的功能化。
此外，为了提高普鲁士蓝类钠离子电池的性能，研究人员还尝试了一些改进措施，如纳米结构调控、导电聚合物包覆等。
通过纳米结构的设计和调控，可以提高电极材料的离子传输速率和表面反应活性，从而提高电池的循环性能和能量密度。
导电聚合物包覆的方法可以增强电极材料的电导率和结构稳定性，减轻电极材料与电解液之间的相互作用，提高电池的循环寿命和稳定性。
综上所述，普鲁士蓝类钠离子电池正极材料的研究进展包括传统的普鲁士蓝化合物、多金属普鲁士蓝化合物和新型多功能化合物。
研究者还通过纳米结构调控和导电聚合物包覆等方法改善了电极材料的性能。
未来，还需进一步加大对普鲁士蓝类钠离子电池正极材料的研究，以满足储能设备的高性能需求。
新型钠离子电池正极材料的研究
新型钠离子电池正极材料的研究随着移动电子设备的普及和节能环保意识的增强，新型钠离子电池逐渐受到广泛关注，其作为一种理想的替代品，将对传统锂离子电池产生巨大的影响。
而正极材料作为电池中的核心部分，其性能的提升将直接影响到钠离子电池的发展。
本文将围绕新型钠离子电池正极材料的研究进展进行论述。
首先，近年来，钠离子电池正极材料的研究取得了长足的进展。
以过渡金属氧化物为代表的正极材料，由于其高比容量、良好的循环稳定性和较低成本等优势，受到了广泛研究。
不论是钴酸钠、镍酸钠还是锰酸钠等氧化物正极材料，都在性能和稳定性上得到了极大的提升。
此外，钠离子电池正极材料的多样性也为其应用提供了广阔的空间。
不仅过渡金属氧化物，钠离子电池正极材料还包括钒、磷酸盐、硅等其他化合物，这些材料的研究将为钠离子电池的发展提供更多的选择。
其次，新型钠离子电池正极材料的研究也涉及到材料的微观结构和电子结构的调控。
通过调控材料的晶体结构和表面形貌，可以有效提高材料的电子传输速度和离子扩散速率，从而提升正极材料的电化学性能。
例如，通过导入掺杂元素、调整晶体结构、合成纳米材料等方法，可以提高材料的离子扩散系数和电子传输速率。
此外，通过原位测量、计算模拟等手段，可以揭示材料电化学行为的本质，有助于深入理解材料的储能机制，进而指导材料的设计和合成。
这些研究将为新型钠离子电池正极材料的优化设计提供理论支持。
再次，钠离子电池正极材料的界面性能也是研究的一个重要方向。
界面问题，包括电极和电解质之间、电极与集流体之间的界面，是影响钠离子电池性能和循环寿命的重要因素。
因此，研究者们通过表面修饰、增加界面缓冲层等手段，来提高正极材料与电解质的相容性和界面稳定性。
此外，钠离子电池正极材料的组装技术也备受关注。
通过采用新的组装方式和工艺，如柔性电极设计、纳米包覆等方法，不仅可以提高电池的能量密度和功率密度，还可以实现快速充放电和长循环寿命等要求。
最后，由于钠离子电池正极材料的制备工艺和杂质控制等方面的局限性，其性能尚未达到理想的水平。
钠离子电池技术研究的新进展
钠离子电池技术研究的新进展
近年来，钠离子电池技术在以下几个方面取得了新的进展：
1.材料研究：
钠离子电池的电极材料是关键因素之一、过去，锂离子电池使用的钠离子电池材料往往不能直接应用于钠离子电池。
然而，随着材料研究的深入，一些新型材料如钠离子掺杂氧化锰（NaNi0.5Mn0.5O2）和钠离子掺杂磷酸铁锂（NaNiFePO4）等被发现具有良好的电化学性能和稳定性，为钠离子电池的应用奠定了基础。
2.电解液研究：
电解液是钠离子电池中的另一个关键组成部分。
近年来，研究人员通过对电解液的改进，如使用新型的有机盐和添加剂，成功提高了钠离子电池的离子传导性能和稳定性。
同时，为了提高电池的安全性，一些研究还探索了使用固态电解液替代液态电解液的可能性。
3.电池结构优化：
优化电池结构对于提高钠离子电池性能也是至关重要的。
研究人员通过改变电极和电解液之间的界面结构，如使用新型的复合电极材料或纳米材料、使用导电添加剂等，能够提高电池的电化学性能和循环稳定性。
4.应用领域拓展：
总的来说，钠离子电池技术在材料研究、电解液研究、电池结构优化以及应用领域拓展等方面都取得了新的进展。
然而，与锂离子电池相比，钠离子电池在电化学性能、循环寿命和能量密度等方面仍然有待提高。
因此，未来的研究重点应该放在进一步改进材料、电解液和电池结构，以及
提高钠离子电池的可靠性和安全性上。
随着研究的深入，钠离子电池有望成为一种具有广泛应用前景的新兴能源存储技术。
钠离子电池层状正极材料研究进展
钠离子电池层状正极材料研究进展钠离子电池是一种新型的电池技术，具有高能量密度、高循环稳定性和低成本等优势，被认为是锂离子电池的理想替代品。
层状正极材料作为钠离子电池中的重要组成部分，对其性能具有重要影响。
近年来，钠离子电池层状正极材料的研究取得了一系列重要进展。
一、金属氧化物类层状正极材料金属氧化物类层状正极材料是钠离子电池中较为常见的正极材料之一、其中，氧化钠是一种具有较高容量和较高反应速率的钠离子电池正极材料。
但由于氧化钠存在结构失序和容量衰减等问题，限制了其在实际应用中的发展。
二、多孔碳材料和碳基复合材料多孔碳材料和碳基复合材料在钠离子电池层状正极材料领域也取得了重要进展。
这类材料具有高比表面积、优异的导电性能和良好的化学稳定性，能够承载较多的钠离子，并提高电池的循环性能和容量。
三、钠离子插层材料钠离子插层材料是一类能够插层钠离子的材料，其钠离子插层和脱插层反应过程实现了电池的充放电过程。
近年来，研究人员在层状正极材料的设计和制备方面取得了重要进展，包括过渡金属氧化物、过渡金属硫化物和多元硫化物等。
四、纳米材料纳米材料在钠离子电池层状正极材料研究中也发挥着重要作用。
纳米材料具有较小的晶粒尺寸和高比表面积，能够提高层状正极材料的离子和电子传输速率，从而提高电池的性能。
此外，钠离子电池层状正极材料的界面设计和合成方法也是当前研究的重点。
优化界面结构和材料的制备工艺，能够提高层状正极材料的电化学性能，实现更高的能量密度和更长的循环寿命。
总体来说，钠离子电池层状正极材料的研究进展正在推动钠离子电池技术的发展。
未来，随着材料科学和电化学领域的不断发展，相信钠离子电池层状正极材料会不断有新的突破和创新，从而实现钠离子电池技术的商业化应用。
铁酸盐正极材料在钠离子电池中的应用及发展趋势研究
铁酸盐正极材料在钠离子电池中的应用及发展趋势研究铁酸盐正极材料在钠离子电池中的应用及发展趋势研究随着对环境污染问题的关注以及可再生能源的可持续发展，电动汽车已成为未来交通出行的重要选择。
而电动汽车的核心组成部分之一就是电池，因此研究电池材料的发展显得十分重要。
铁酸盐作为一种可以应用在钠离子电池中的正极材料，具有很高的电化学性能，成为了近年来研究的热点之一。
钠离子电池是一种新兴的二次电池技术，与传统的锂离子电池相比具有成本低、资源丰富的优势。
在钠离子电池中，正极材料是其中的关键部分，对电池的性能和循环寿命有着重要影响。
铁酸盐作为一种具有多价铁离子（Fe3+、Fe4+）的化合物，具有较高的比容量、较高的电导率以及良好的电化学稳定性。
它可以通过不同的合成方法来制备不同结构的铁酸盐材料，其中包括混合价铁酸盐（如Fe2/Fe3/Fe4O6）、三价铁酸盐（如α-Fe2O3）和四价铁酸盐（如Fe2O3）。
这些材料通过改变晶体结构、控制晶粒大小以及引入掺杂剂等方法，可以有效提高其电化学性能。
钠离子在铁酸盐正极材料中的嵌入/脱嵌反应是实现钠离子电池工作的关键。
铁酸盐材料中的铁离子可以在电化学过程中发生氧化还原反应，使钠离子在嵌入和脱出过程中与电解质中的阴、阳离子进行交换。
因此，有效控制钠离子的嵌入/脱嵌动力学和循环稳定性对于提高铁酸盐材料在钠离子电池中的应用性能具有重要意义。
近年来，许多研究工作致力于改善铁酸盐正极材料的性能。
一方面，通过合理的晶体结构设计和材料合成方法，可以实现较小的晶格畸变，提高其电子传输速率；另一方面，引入杂质或合金化方法来调控材料的电子结构和离子传输路径，进一步提高其电化学性能。
此外，研究人员还尝试以纳米和微米尺度来调控铁酸盐材料的晶粒大小，增强其离子传输速率，提高电池的循环寿命。
然而，尽管铁酸盐材料在钠离子电池中具有良好的应用前景，但仍面临一些挑战。
首先，铁酸盐材料的比容量相对较低，限制了电池的能量密度。
钠离子电池铁基正极材料的研究进展
钠离子电池铁基正极材料的研究进展刘小林;钟盛文;张骞;李之锋;李栋;陈军【期刊名称】《材料导报》【年(卷),期】2015(029)019【摘要】随着锂电池在新能源汽车和大型定置装备上的应用,稀有金属锂(Li)供应短缺问题日益凸显.因而发展钠离子可充电池尤其是室温钠离子电池受到了全球范围内的重视.相比于其他正极材料,铁基正极材料具有电位高,储量丰富等优势.综述了当前国内外各类钠离子铁基正极材料最新研究进展,介绍了其结构特征和电化学性能,总结了各类型铁基正极材料应用于钠离子电池的优缺点.最后提出新型的高电压聚硫酸根离子铁基正极材料具有诱人的应用前景.【总页数】4页(P36-39)【作者】刘小林;钟盛文;张骞;李之锋;李栋;陈军【作者单位】江西理工大学材料科学与工程学院,赣州341000;江西理工大学江西省新能源动力与储能电池重点实验室,赣州341000;江西理工大学材料科学与工程学院,赣州341000;江西理工大学江西省新能源动力与储能电池重点实验室,赣州341000;江西理工大学材料科学与工程学院,赣州341000;江西理工大学江西省新能源动力与储能电池重点实验室,赣州341000;江西理工大学材料科学与工程学院,赣州341000;江西理工大学材料科学与工程学院,赣州341000;江西理工大学材料科学与工程学院,赣州341000【正文语种】中文【中图分类】TM911【相关文献】1.锂/钠离子电池过渡金属氟磷酸盐正极材料研究进展 [J], 龙云飞; 苏静; 吕小艳; 文衍宣2.新一代储能钠离子电池正极材料的改性研究进展 [J], 朱子翼; 董鹏; 张举峰; 黎永泰; 肖杰; 曾晓苑; 李雪; 张英杰3.钠离子电池用铁基正极材料的研究进展 [J], 张洪霞;李少芳;赵博;侯宪坤;吴兴隆4.高比容量负极/正极材料炭载体在锂/钠离子电池研究进展 [J], 李旭;王晓一;孙洁5.铁铁基普鲁士蓝钠离子电池正极材料的共沉淀反应控制 [J], 阳澜;夏鑫;汪东煌;周爱军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
钠离子电池正负极材料研究新进展
第46卷第4期2018年4月硅酸盐学报Vol. 46，No. 4April，2018 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.2018.04.05钠离子电池正负极材料研究新进展潘都1,2，戚兴国1，刘丽露1，蒋礼威1，陆雅翔1，白莹2，胡勇胜1，陈立泉1(1. 中国科学院物理研究所清洁能源实验室，北京 100190；2. 河南大学物理与电子学院，河南大学光伏材料重点实验室，河南开封 475004)摘要：锂离子电池由于能量密度高、循环寿命长等优点在储能领域备受关注，但锂资源稀缺与分布不均制约了其大规模应用。
基于与锂离子电池相似离子穿梭原理的钠离子电池由于钠资源丰富、成本低廉、适合于大规模储能等优点近年来发展迅速。
本文介绍一些典型的钠离子电池正负极材料的研究新进展，评述其应用可行性及目前面临的问题，为长寿命、低成本钠离子电池的设计与开发提供参考依据。
关键词：规模储能；钠离子电池；正极材料；负极材料。
中图分类号：TM911 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2018)04–0479–20网络出版时间：网络出版地址：Recent Development on of Cathode and Anode Materials for Sodium-Ion Batteries P AN Du1, 2, QI Xingguo1, LIU Lilu1, JIANG Liwei1, LU Yaxiang1, BAI Ying2, HU Yongsheng1, C HEN Liquan1(1. Key Laboratory for Renewable Energy, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China;2. School of Physics & Electronics and Henan Key Laboratory of Photovoltaic Materials, Henan University, Kaifeng 475004, Henan,China)Abstract: Lithium-ion batteries (LIBs) used in energy storage have attracted much attention due to the advantages of high energy density and long cycle life. However, the limited resources and uneven distribution restrict its large-scale application in grid energy storage. Therefore, sodium-ion batteries (SIBs) with the similar ion shuttling principle as LIBs are rapidly developed in recent years due to the massive abundance and low cost, which are suitable for large-scale energy storage system. This review introduced cathode and anode materials of SIBs developed in recent years. In addition, some challenges in practical application were also analyzed. Keywords: large-scale energy storage; sodium-ion batteries; cathode materials; anode materials.随着人类社会的不断发展，化石燃料已经成为人们生活的主要供电来源。
钠离子电池电极材料研究进展
钠离⼦电池电极材料研究进展⽂/张宁刘永畅陈程成陶占良陈军，南开⼤学化学学院天津化学化⼯协同创新中⼼，转⾃：能源情报早在20世纪80年代，钠离⼦电池(Sodiumionbatteries,SIBs)和锂离⼦电池同时得到研究，随着锂离⼦电池成功商业化，钠离⼦电池的研究逐渐放缓。
钠与锂属于同⼀主族，具有相似的理化性质(表1)，电池充放电原理基本⼀致(图1)。
充电时，Na 从正极材料(以NaMnO2为例)中脱出，经过电解液嵌⼊负极材料(以硬碳为例)，同时电⼦通过外电路转移到负极，保持电荷平衡；放电时则相反。
与锂离⼦电池相⽐，钠离⼦电池具有以下特点：钠资源丰富，约占地壳元素储量的2.64%，⽽且价格低廉，分布⼴泛。
然⽽，钠离⼦质量较重且半径(0.102nm)⽐锂(0.069nm)⼤，这会导致Na 在电极材料中脱嵌缓慢，影响电池的循环和倍率性能。
同时，Na /Na电对的标准电极电位(-2.71VvsSHE)⽐Li /Li⾼约0.3V(-3.04VvsSHE)，因此，对于常规的电极材料来说，钠离⼦电池的能量密度低于锂离⼦电池。
锂离⼦电池作为⾼效的储能器件在便携式电⼦市场已得到了⼴泛应⽤，并向电动汽车、智能电⽹和可再⽣能源⼤规模储能体系扩展。
从⼤规模储能的应⽤需求来看，理想的⼆次电池除具有适宜的电化学性能外，还必须兼顾资源丰富、价格廉价等社会经济效益指标。
最近，⼆次电池在对能量密度和体积要求不⾼的智能电⽹和可再⽣能源等⼤规模储能的应⽤，使得钠离⼦电池再次得到⼈们密切关注。
根据钠离⼦电池的充放电原理可以看出，电极材料是钠离⼦电池技术的关键，只有研发出适于钠离⼦稳定脱嵌的正负极材料，才能推进钠离⼦电池的实⽤化。
图2给出了钠离⼦电池正负极电极材料的理论容量和电压关系图，正极材料主要包括层状材料和聚阴离⼦材料等；负极材料主要包括嵌⼊类材料(碳材料等)、合⾦类材料(Sn，Sb，P等)和转化类材料(⾦属氧化物/硫化物)等。
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材料 导报 Ａ： 综述 篇
２ ０ １ ５年 １ ０月（ 上） 第２ ９卷 第 １ Ｏ期
钠 离 子 电 池 铁 基 正 极 材 料 的 研 究 进 展
刘小林 。 ， 钟 盛文 。 ， 张 骞 。 ， 李之锋 ， 李 栋 ， 陈 军
（ １ 江西理工大学材料科学与工程学 院， 赣州 ３ ４ １ ０ ０ ０ ； ２ 江西理工大学 江西 省新 能源动力与储能 电池重点实验室 ， 赣州 ３ ４ １ ０ ０ ０ ） 摘要 随着锂 电池在新能源汽车和 大型 定置装备 上的应用 ， 稀 有金 属锂 （ Ｌ ｉ ） 供应短缺 问题 日益凸显 。因而发
展 钠 离子 可 充 电 池 尤 其 是 室 温 钠 离子 电池 受到 了全 球 范 围 内的 重 视 。相 比 于其 他 正 极 材 料 ， 铁 基 正 极 材 料 具 有 电 位
高， 储量丰富等优 势。综述 了当前 国 内外各类钠 离子铁基正极材料 最新研 究进展 ， 介绍 了其 结构特 征和 电化学性 能 ， 总结 了各 类型铁基 正极材料应用 于钠 离子 电池 的优缺 点。最后提 出新型 的高电压聚硫 酸根 离子铁基 正极材 料具 有
（ ｉ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，Ｇａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ ３ ４ １ ０ ０ ０；２ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｘ ｉ Ｋｅ ｙ
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诱 人 的应 用前 景 。
关 键 词 钠离子 电池 正极材料 铁基
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｍ９ １ １
文献标识码 ： Ａ
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ １ ８ ９ ６ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ＆０ ２ ３ Ｘ ． ２ ０ １ ５ ． ０ １ ９ ． ０ ０ ６
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