钠离子电池负极材料的储钠机制及性能研究进展

韩诚1,2，武少杰1,2，吴朝阳1,2，李明阳1,2，龙红明1,2，高翔鹏1,2 （1.安徽工业大学冶金工程学院；2.安徽工业大学冶金减排与资源综合利用教育部重点实验室）

摘要：绿色能源的应用，促使着电化学储能与转换技术的飞速发展。锂离子电池作为储能领域最成功的二次离子电池之一，已被应用于各种电子产品中，但是由于锂资源短缺造成锂离子电池的成本增加，限制了其在大规模储能设备领域的应用。因此，寻找价格低廉、性能优异的二次离子电池是当下的研究热门之一。钠离子电池不仅拥有和锂离子电池相似的工作原理，而且还具有成本低、资源丰度大和可逆容量高的特点，有望成功地代替锂离子电池而应用于商业化生产。本工作主要综述了钠离子电池负极材料的性能研究进展，首先根据钠离子在负极材料存储方式不同，分析归纳了负极材料的插层反应、合金化反应和转换反应三种储钠机制，然后介绍了负极材料的结构修改、元素掺杂和材料复合三种改性方式，随后重点介绍了碳基材料、钛基材料、合金类材料、转换类材料和有机材料等几种关键的钠离子电池负极材料的电化学性能和所面临的问题，最后，以实际生产和工业应用为基础，展望了钠离子电池负极材料的研究方向。要点：(1) 介绍了钠离子电池负极材料的储钠机制。(2) 分析归纳了钠离子电池负极材料的改性方式。(3) 总结了目前常用的钠离子电池负极材料的电化学性能和所面临的问题，并提出解决思路。

关键词：清洁能源；钠离子电池；负极材料；储钠机制；改性