中国粉体网讯 早在 20世纪七八十年代,有着 “后锂电池”之称的钠离子电池就已经被提出,与锂离子电池几乎同时起步,但随着锂离子电池的成功商业化,钠离子电池研究逐渐被淡化。近年来,室温钠离子电池重新受到了人们的关注,被认为是有希望替代锂离子电池用于规模储能的下一代二次电池体系。
与锂离子电池相比,钠离子电池具有2大优势 :一是原料成本低,不使用锂、钴等高价稀有金属,钠最大的优点是在海水等资源中含量丰富,是“取之不尽”的元素;二是可以沿用现有的生产工序,钠离子电池的工作机制与锂电池相同,电池企业的现有生产设备可以直接用来生产钠离子电池,因为基本不需要设备投资,所以各家企业很容易将其作为替代电池开展生产。
由于钠离子半径(0.102 nm) 比锂离子的半径(0.076 nm)要大30%以上,因此导致钠离子在刚性结构中相对比较稳定,难以可逆脱嵌。即使可以发生脱嵌,钠离子嵌入脱出的动力学很慢,并且容易引起电极材料的结构产生不可逆的相变,降低了电池的循环性能。电池的循环寿命成了制约钠离子电池实用化的瓶颈。电极材料是电池的核心组成部分,它们的性能对于整个电池的性能来说起着至关重要的作用。因此,寻找合适的钠离子电池电极材料成为发展钠离子电池并实现产业化的关键。
对于钠离子电池而言,在正极材料方面的研究可谓是百家争鸣。钠离子电池正极材料影响着其能量密度、功率密度、循环寿命、安全性等关键性能指标。因此,发展高性能的正极材料至关重要。在正极材料体系中,钠超离子导体型(NASICON)Na3V2(PO4)3(NVP)因其具有良好的热稳定性和三维框架结构而受到广泛关注。
然而,由于其本征离子电导和电子电导较低,严重制约了NVP的应用和发展。2021年4月29日下午19:00,中国粉体网旗下平台粉体公开课邀请到中北大学陈彦俊副教授作《高性能钠离子电池正极材料改性研究》报告,届时陈彦俊副教授将围绕如何改善NVP体系导电特性进而提高其储钠性能这一主题,讲述本团队利用缺陷调控结合多维导电界面设计的双重策略改善NVP电化学特性的研究进展。
报告人介绍
陈彦俊,中北大学副教授。1991年5月生,山西代县人,于2018年在西安交通大学电子科学与工程学院获工学博士学位。2018年9月加入中北大学材料科学与工程学院,从事教学科研工作,系“先进能源材料与系统研究院”创新团队成员。主要从事锂、钠离子电池正极材料与器件的设计与研发等方面的科研工作。近年来以第一作者或通讯作者在Journal of Materials Chemistry A, Chemical Engineering Journal,Journal of Power Sources, Carbon 等国际知名学术期刊上发表学术论文20余篇。
资料来源:
黄洋洋:高性能低成本钠离子电池电极材料研究进展 2021
沈伟:钠离子电池正极材料研究进展2017
(中国粉体网编辑整理/青黎)