钠离子电池镍基磷化物负极材料的研究进展*
2023-10-21刘甫磊查欣言刘宇航汤添友赵家昌
云南化工 2023年10期
关键词:复合材料
刘甫磊,查欣言,刘宇航,汤添友,赵家昌
(上海工程技术大学 化学化工学院,上海 201620)
随着环境污染以及能源短缺问题的进一步加剧,新能源引起了人们的广泛关注。可靠的电化学储能技术是新能源的迫切需求。在各种电化学储能装置中,锂离子电池已广泛应用于便携式电子设备、新能源汽车和电网储能等领域,但锂离子电池技术由于锂的储量有限、成本高而受到限制。因此,为了弥补锂离子电池的不足,预防未来潜在的储能危机,探索锂离子电池的替代品是必需的。
钠是地球上第六大元素(地壳中质量分数约为2.74%),是第二轻的碱金属元素,在许多方面与锂具有相似的物理和化学性质,而且钠比锂便宜得多。由于这些特性,钠离子电池是锂离子电池的最有希望的替代品。然而,Na+(10.2 nm)比Li+(7.6 nm)具有更大的离子半径,导致Na+在电极上比Li+迁移缓慢。在过去几年中,由于大量的研究工作,钠离子电池的电化学性能得到了很大的提高,但负极材料的性能不理想等问题阻碍了其商业化的进一步发展。故寻找合适的负极材料对钠离子电池的进一步商业化至关重要。
在负极材料方面,人们一直致力于寻找具有高电化学性能和低制造成本的合适钠存储的材料。迄今为止,已经报道了多种可用于钠离子电池负极的材料,如硬碳、硫化物、磷化物、氟化物和金属氧化物等。其中,磷化物由磷与金属和非金属元素结合而成,具有足够高的比容量和低氧化还原电压(Na/Na+)。……
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