检索结果-内蒙古大学图书馆

储能科学与技术 2025年

作者：李昱李丹丹谢飞唐彬容晓晖梁沁沁胡勇胜中国科学院物理研究所广西电力装备智能控制与运维重点实验室广西电网有限责任公司电力科学研究院

钠离子电池凭借原材料来源广泛、成本低廉等优势，被视作下一代非常重要的电化学储能技术。预钠化技术可通过引入额外的钠源，对首周充电时因生成界面而不可逆消耗的钠离子进行有效补充，进而有效提升电池的循环寿命与能量密度，在钠离... 详细信息

钠离子电池凭借原材料来源广泛、成本低廉等优势，被视作下一代非常重要的电化学储能技术。预钠化技术可通过引入额外的钠源，对首周充电时因生成界面而不可逆消耗的钠离子进行有效补充，进而有效提升电池的循环寿命与能量密度，在钠离子电池实际生产应用中具有重要价值。预钠化技术主要分为负极预钠化技术和正极预钠化技术，正极预钠化技术里的自牺牲型补钠剂预混法，因其操作简便，无需额外增添设备，有利于大规模推广。本文首先简单介绍了补钠剂的分类，然后梳理了这一方法在实际生产应用过程中存在的问题，具体涵盖生产储存环节的安全性与稳定性问题、电极制造过程中补钠剂的碱性以及粒径大小的问题，还有电池循环时分解电位过高、分解产物及其分解后对极片产生的影响等问题。随后本文归纳了近年来预钠化相关文献与专利中对应的解决方案，还对这一方法在无负极钠电池中的应用情况作了介绍。最后，本文对未来补钠剂的开发提出了相应的设计原则，并有望为正极预钠化技术的应用提供一定的指导与启发。

关键词：钠离子电池预钠化自牺牲型补钠剂专利分析

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钠离子电池锡基合金类负极材料研究进展

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储能科学与技术 2025年第3期14卷 883-897页

作者：陈钊梁沁沁李玉婷谢飞唐彬李建新陆雅翔陈爱兵胡勇胜中国科学院物理研究所北京100190 广西电力装备智能控制与运维重点实验室广西电网有限责任公司电力科学研究院广西南宁530023 河北科技大学化学与制药工程学院河北石家庄050091

负极材料是钠离子电池的重要组成部分,承担着接收并储存钠离子的重任从而影响电池的储能密度、功率密度、循环稳定性等。以锡为代表的合金类负极材料具有合适的电位和较高的理论比容量,是钠离子电池体系极具竞争力的负极材料。然而锡基... 详细信息

负极材料是钠离子电池的重要组成部分,承担着接收并储存钠离子的重任从而影响电池的储能密度、功率密度、循环稳定性等。以锡为代表的合金类负极材料具有合适的电位和较高的理论比容量,是钠离子电池体系极具竞争力的负极材料。然而锡基负极,像合金类负极一样,具有钠化体积膨胀严重致颗粒粉化并失去电接触、固态电解质中间相不稳定、循环稳定性不佳等问题。本文通过对近期相关文献的分析,评述了钠离子电池领域锡基负极的研究现状,包括纯锡、锡碳复合、氧化锡、硫化锡、硒化锡、磷化锡等材料,并揭示了锡基合金类负极容量衰减的共性以及应对的改性策略。综合分析表明,针对锡基负极材料特点的活性物质的纳米化、相变过程调控和结构设计;对导电碳和黏结剂等非活性物质的改性与复合结构设计;电解质设计以及超高载量的锡箔形式负极等策略确实可以提升比容量、载量、倍率性能和循环稳定性等指标。众多策略对将在未来应用于钠离子电池体系,实现稳定、高倍率性能和高能量密度的锡基负极材料提出了合理构想。

关键词：钠离子电池锡基负极合金化反应

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钠离子电池用磷酸盐基聚阴离子化合物正极材料研究进展

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厦门大学学报(自然科学版) 2025年第1期64卷 45-62页

作者：杨阳杨慧雅周新东胡雨涵张子健李凯文林思睿赵金保厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室新能源汽车动力电源技术国家地方联合工程实验室福建厦门361005

[背景]全球锂资源的不断消耗及大规模储能需求的不断提升使得人们亟需寻求低成本的储能系统候选者.钠资源储量丰富,分布广泛,价格低廉,同时钠/锂离子电池之间相似的工作原理使部分生产设备可以兼容使用,因此钠离子电池在大规模化学储能... 详细信息

[背景]全球锂资源的不断消耗及大规模储能需求的不断提升使得人们亟需寻求低成本的储能系统候选者.钠资源储量丰富,分布广泛,价格低廉,同时钠/锂离子电池之间相似的工作原理使部分生产设备可以兼容使用,因此钠离子电池在大规模化学储能中具有得天独厚的优势.[进展]正极材料在钠离子电池中起着至关重要的作用,不仅决定着电池的成本,其物理化学和电化学行为也深刻影响着电池的能量密度、功率密度和安全性.目前文献报道的正极材料主要有3类:层状结构过渡金属氧化物、普鲁士蓝类似物和聚阴离子化合物.其中,磷酸盐基聚阴离子化合物结构稳定,安全性及倍率性能优异,是最有希望实现商业化的钠离子电池正极材料之一.本文综述目前典型的磷酸盐基聚阴离子化合物的结构特征、储钠机制和电化学行为,并系统分析探讨了现阶段针对其电导率差、比容量低所进行的主流改性策略.[展望]目前磷酸盐基聚阴离子正极材料商业化中的主要挑战及发展方向包括对材料进行改性,获得接近理论的比容量,同时突出发挥其低成本、稳定的特点,关注材料的储钠及动力学机理,为推进其进一步开发和产业化提供理论指导.

关键词：钠离子电池聚阴离子化合物正极材料

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钠离子电池负极生物质基碳材料的机理研究

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化工新型材料 2025年

作者：朱紫宸王阳峰王红涛姜蕊所聪杨雁中石化(大连)石油化工研究院有限公司

为了最小化生物质前驱体不稳定所带来的影响，探究其微观结构、储钠规律以及用以提高其电化学储钠性能，采用不同的方法对生物质碳材料进行改性处理。通过对生物质碳材料不同程度的碳化、利用石油基材料对其进行复合、利用水蒸气对其进... 详细信息

为了最小化生物质前驱体不稳定所带来的影响，探究其微观结构、储钠规律以及用以提高其电化学储钠性能，采用不同的方法对生物质碳材料进行改性处理。通过对生物质碳材料不同程度的碳化、利用石油基材料对其进行复合、利用水蒸气对其进行改性并进一步修饰来构建更理想的微观孔隙结构。结果表明：当碳化终温在1300℃时，其首圈库仑效率（85.29%）、首圈放电比容量（381.16mAh/g）及循环稳定性的综合性能达到最优。采用石油基材料对生物质碳材料进行包覆复合处理，其微观形成了墨水瓶状孔隙结构，电化学性能也有相应提升。另外，采用水蒸气刻蚀法能很大程度地修饰生物质碳材料的微观结构，进而对其电化学性能的提升提供了巨大的增长潜力和可能。

关键词：钠离子电池钠离子电池负极材料生物质碳材料电化学

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钠离子电池用聚丙烯隔膜的辐射接枝改性

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东华大学学报(自然科学版) 2025年第1期51卷 89-95页

作者：刘汶朋沈丽王衡东侯爱芹东华大学化学与化工学院上海中国科学院上海应用物理研究所上海

为提高聚丙烯隔膜的亲液性,拓展其在钠离子电池中的应用前景,以甲基丙烯酸甲酯为接枝单体,通过辐射接枝的方法制备不同接枝率的改性聚丙烯隔膜,探讨了接枝率对改性聚丙烯隔膜的微观结构、化学结构、电解液润湿性及组装电池性能的影响。... 详细信息

为提高聚丙烯隔膜的亲液性,拓展其在钠离子电池中的应用前景,以甲基丙烯酸甲酯为接枝单体,通过辐射接枝的方法制备不同接枝率的改性聚丙烯隔膜,探讨了接枝率对改性聚丙烯隔膜的微观结构、化学结构、电解液润湿性及组装电池性能的影响。结果表明:接枝单体增强了隔膜对电解液的亲和力,隔膜表面的多孔结构影响隔膜对电解液的吸收,高接枝率的改性隔膜表面的多孔结构被甲基丙烯酸甲酯覆盖,降低了隔膜的孔隙率和对电解液的吸收,接枝率为2.8%的改性隔膜保持了原始多孔结构,对电解液的吸收率有所提升,其组装电池的电化学测试结果均优于原始隔膜组装电池。

关键词：聚丙烯隔膜辐射接枝钠离子电池甲基丙烯酸甲酯

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钠离子电池热安全性研究进展

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电池 2025年第2期55卷 368-375页

作者：张明杰杨凯刘振陈浩魏斌中国电力科学研究院有限公司北京100192

商用钠离子电池与锂离子电池类似,在内外部激源的作用下,存在热失控的安全隐患。对钠离子电池的热安全性研究展开综述,总结钠离子电池组成材料的热特性,包括电极材料、电解液、隔膜等;对钠离子电池的热失控过程进行综述,与锂离子电池材... 详细信息

商用钠离子电池与锂离子电池类似,在内外部激源的作用下,存在热失控的安全隐患。对钠离子电池的热安全性研究展开综述,总结钠离子电池组成材料的热特性,包括电极材料、电解液、隔膜等;对钠离子电池的热失控过程进行综述,与锂离子电池材料的热特性及热失控过程进行对比;总结并展望钠离子电池安全性研究的发展方向。

关键词：钠离子电池热安全电极材料电解液隔膜热失控

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铁基普鲁士蓝类似物钠离子电池正极材料研究进展

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储能科学与技术 2025年第2期14卷 525-543页

作者：张李帅张艺菲马伊扬赵思博刘洪全石盛庭钟艳君四川大学化学工程学院教育部磷资源综合利用与清洁加工工程研究中心四川成都610065

锂资源紧缺推动了钠离子电池的研究热潮,普鲁士蓝类似物(PBAs)因具有低成本、快速离子传输、结构稳定和环境友好等优势,成为钠离子电池正极材料的热门选择。特别是铁基普鲁士蓝类似物(Fe-PBAs),因铁资源丰富,工业化应用前景十分广阔。... 详细信息

锂资源紧缺推动了钠离子电池的研究热潮,普鲁士蓝类似物(PBAs)因具有低成本、快速离子传输、结构稳定和环境友好等优势,成为钠离子电池正极材料的热门选择。特别是铁基普鲁士蓝类似物(Fe-PBAs),因铁资源丰富,工业化应用前景十分广阔。本文分析了Fe-PBAs的结构特征、电化学特性,全面梳理了该材料在制备方法与电化学性能提升策略上的最新研究成果。抑制[Fe(CN)_(6)]空位缺陷的产生和结晶水的引入,并激活低自旋态Fe的电化学活性,是提升Fe-PBAs电化学性能的关键。在制备方法上,综述了共沉淀法、水热法及球磨法等主流技术路径的最新研究进展,展现了Fe-PBAs制备技术的多样性和发展潜力。针对Fe-PBAs的电化学性能提升,结合最新研究成果,系统总结了离子掺杂、形貌结构调控、表面包覆改性、合成流程优化以及电解液优化等策略的增效机制、应用效果与潜在局限性。最后,对Fe-PBAs的未来发展趋势与方向提出了展望,强调了持续优化制备工艺,深入改性拓展新路径,AI技术赋能以及新型反应器应用的重要性。旨在为Fe-PBAs正极材料乃至钠离子电池领域的研究与应用提供有力参考。

关键词：钠离子电池正极材料铁基普鲁士蓝类似物电化学性能

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钠离子电池用电解质钠盐的研究进展

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现代化工 2025年第4期45卷 30-36,42页

作者：罗静赵冬妮梁宏成赵燕君豆泓增兰州理工大学石油化工学院甘肃兰州730050 甘肃省锂离子电池电解液材料工程实验室甘肃兰州730050

总结了报道过的电解质钠盐的制备方法和基本理化性质,综述了不同钠盐的优、缺点及其在钠离子电池领域的应用,展望了电解质钠盐的发展前景和研究方法并为钠离子电池的实用化研究提供借鉴。

关键词：钠离子电池电解液添加剂钠盐电化学

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二维VC_(2)作为钠离子电池负极材料的理论研究

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储能科学与技术 2025年第2期14卷 497-504页

作者：潘美玲孙楠楠赵志超河北水利电力学院河北沧州061000

钠离子电池的发展离不开高性能负极材料的合理设计,具有C_(2)二聚体的二维过渡金属碳化物因其高碳原子质量暴露在表面,表现出比其他二维过渡金属碳化物更加优异的电极材料性能。本工作选择具有较高结构稳定性的C_(2)二聚体VC_(2)单分子... 详细信息

钠离子电池的发展离不开高性能负极材料的合理设计,具有C_(2)二聚体的二维过渡金属碳化物因其高碳原子质量暴露在表面,表现出比其他二维过渡金属碳化物更加优异的电极材料性能。本工作选择具有较高结构稳定性的C_(2)二聚体VC_(2)单分子层为目标材料,利用第一性原理对其结构电子性质和钠离子在该结构表面的存储性能进行研究。存储性能的计算包括钠离子在VC_(2)表面的吸附位点、多层吸附行为、扩散路径以及开路电压等关键参数。结果表明,VC_(2)单分子层结构稳定性高、导电性良好,具备优异的钠离子存储性能,基于多层钠离子吸附,其对Na的理论容量为715 mAh/g,扩散能垒是0.23 eV,保证了较快的充放电速率。随着钠离子浓度的增加,平均总吸附能始终为负。此外,开路电压的计算表明,Na插层电压的变化是稳定的,以上结果均表明VC_(2)单分子层有望成为钠离子电池的理想负极材料。本研究有助于为寻找高性能钠离子电池负极材料提供新的思路,为进一步优化和设计此类材料提供理论依据。

关键词：钠离子电池第一性原理二维材料

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瞬时高温法构建椰壳基钠离子电池负极硬碳材料

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林产化学与工业 2025年第1期45卷 47-54页

作者：李俊潇王傲汪书乐张高月孙康中国林业科学研究院林产化学工业研究所江苏省生物质能源与材料重点实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心江苏南京210042 南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210037 东南大学能源与环境学院江苏南京210096 中国科学院新疆理化技术研究所新疆乌鲁木齐830011

以椰壳为原料,通过预炭化和快速高温精炼的两步热解法制备了生物质椰壳硬碳(CHC),采用高分辨率透射电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、元素分析和N2吸附-脱附等温线等方法对CHC的形貌及结构进行了... 详细信息

以椰壳为原料,通过预炭化和快速高温精炼的两步热解法制备了生物质椰壳硬碳(CHC),采用高分辨率透射电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、元素分析和N2吸附-脱附等温线等方法对CHC的形貌及结构进行了分析与表征。通过改变精炼温度调控硬碳的形貌结构,当精炼温度为1000、1200、1400、1600℃时,制得的椰壳硬碳分别标记为CHC-1000、CHC-1200、CHC-1400和CHC-1600。将所制得的硬碳材料用作钠离子电池负极并测试其电化学性能。利用焦耳加热装置制备硬碳,解决了以往硬碳制备过程中升/降温速率慢、能量利用率低的问题,为硬碳制备提供了新思路。结果显示:随着温度的升高,材料的石墨化程度增加,结构更加有序,其总比表面积逐渐减小,孔径分布集中在0~1 nm之间。1600℃下的样品获得了最优的电化学性能,在50 mA/g的电流密度下具有270.2(mA·h)/g的可逆循环容量和63.9%的首次库伦效率,支持“插层-填孔”机理,即斜坡容量归因于钠离子在硬碳碳层之间的插层行为,平台容量归因于钠离子在闭孔间的填充行为。

关键词：生物质焦耳加热硬碳表征钠离子电池

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