钠离子电池正极材料技术路线及产业现状

吴凡,魏鹏,吴韶杨,梁康,李建斌,任玉荣(常州大学 材料科学与工程学院)
摘要:近年来钠离子电池已成为全世界的研究热点,并逐步走向产业化。然而它们在性能上仍存在不足,包括相变、结构退化和电压平台等问题。因此,研究开发性能更加优异的正极材料对钠离子电池的容量和能量密度起着至关重要的作用。本文详细介绍了主要的3 类钠离子电池正极材料:过渡金属氧化物、聚阴离子以及普鲁士蓝,分别阐明了各类材料在不同领域的优势,以及目前仍存在的一些局限性,同时列举了一系列目前已经证实可以用来解决钠离子电池容量低、能量密度低等缺点的改进方法和手段。此外又通过调研各公司对钠离子电池正极材料的投资和布局,分析了目前3 种体系的产业化路线和发展现状并对目前的总体研究进展和未来发展方向做出了总结和讨论。未来钠离子电池随着基础研发的逐渐完善,工业化程度逐步加深,有望逐步走进日常生活中。
关键词:钠离子电池;正极;产业;过渡金属氧化物;聚阴离子;普鲁士蓝

目录介绍

1 钠离子电池简介

1.1 钠离子电池的机理和特点

1.2 钠离子电池优势

1.3 钠离子电池主要应用领域

2 钠离子电池正极材料介绍

2.1 过渡金属氧化物

2.2 聚阴离子

2.2.1 正磷酸盐

2.2.2 氟磷酸盐

2.3 普鲁士蓝及其类似物

3 SIBs正极材料发展现状

3.1 层状氧化物正极材料

3.1.1 材料研究

3.1.1.1 元素掺杂

3.1.1.2 表面包覆

3.1.1.3 混合结构设计

3.1.2 产业发展

3.2 聚阴离子正极材料

3.2.1 材料研究

3.2.1.1 元素掺杂

3.2.1.2 碳包覆

3.2.2 产业发展

3.3 普鲁士蓝正极材料

3.3.1 材料研究

3.3.1.1 螯合剂辅助

3.3.1.2 提高Na+浓度

3.3.2 产业发展

4 未来发展趋势

 

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