磷化物及磷基复合材料在二次电池中的研究进展*
2021-03-08侯朝霞李思瑶屈晨滢王晓慧王美涵胡小丹
功能材料 2021年2期
关键词:复合材料
侯朝霞,李思瑶,王 凯,屈晨滢,王晓慧,王 健,王美涵,胡小丹
(沈阳大学 机械工程学院 辽宁省微纳材料研究与开发重点实验室,沈阳 110044)
0 引 言
随着社会和经济的蓬勃发展,全球能源需求不断增长,同时使用化石能源带来的环境污染和气候变化问题日益凸显,因此新兴的可再生清洁能源诸如太阳能、风能、地热能和潮汐能等备受关注[1-2]。然而,实现这些间歇性或区域性可再生能源的大规模应用,迫切需要开发一种同时兼具高效、环保、超高性价比等优点的电化学能量存储技术[3]。二次电池正因为在能量密度、循环寿命、自放电、环保友好等方面具有巨大优越性,现已引进到了电子设备、电动汽车等行业领域中。
钠离子电池(SIBs)拥有着丰富的原材料,成本相对比较低,现已在大规模电能存储领域中有所初步地应用。然而,钠离子电池的现实应用状况却不尽乐观,主要是因为Na的重摩尔质量和固有的较大离子半径,导致了较低的循环稳定性。集成电路容量和速率能力与锂离子电池相比较弱,由于Na离子半径较大,Na/Na的氧化还原电位较高,不宜用于钠的调节。因此,最近的许多研究工作都集中在开发适合于钠离子电池的高性能阳极材料上。
近年来,随着研究的进一步深入,诸如硬碳之类的某些阳极材料被广泛认为是用于大规模能量存储系统的有希望的候选物,但不适合于先进的便携式电子设备。因此,一系列新的阳极材料,包括金属磷化物、硫化物和氧化物,都得到了广泛的开发和利用[4-6]。……
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