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低温钠离子电池正极材料研究进展
被引量：
4
1
作者
林炜琦
卢巧瑜
+4 位作者
陈宇鸿
邱麟媛
季钰榕
管联玉
丁翔
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期2348-2360,共13页
由于钠储量丰富且成本低廉,钠离子电池(SIBs)在大规模储能应用中引起了广泛关注。然而,SIBs在一些高海拔、深海、航空中的应用一直受到低温环境的影响。极端温度下会导致钠离子扩散系数的降低、迁移动力学缓慢、钠枝晶的形成和严重的界...
由于钠储量丰富且成本低廉,钠离子电池(SIBs)在大规模储能应用中引起了广泛关注。然而,SIBs在一些高海拔、深海、航空中的应用一直受到低温环境的影响。极端温度下会导致钠离子扩散系数的降低、迁移动力学缓慢、钠枝晶的形成和严重的界面反应,再加上钠的反应容易发生不可逆相变,从而严重降低SIBs的电化学性能和安全性能。因此,正极材料的合理设计和改性对于优化SIBs的低温性能具有重要意义。本文综述了近年来SIBs包括层状金属氧化物、聚阴离子化合物及普鲁士蓝类似物在内的各大正极材料在低温环境下的研究进展:层状氧化物材料在低温下电化学反应过程中经历较多的相变和结构变化,循环寿命受到一定的限制;聚阴离子类材料较大的阴离子基团使得材料的能量密度受到一定的限制;普鲁士蓝类似物高纯度的合成还是低温条件下的一大难题。现有表面包覆、晶格掺杂、结构优化等多种策略可以改善正极材料出现的上述问题。本文还进一步深刻剖析了优越的电化学性能与各种正极材料改性手段之间的构效关系;总结了SIBs低温下的发展现状与挑战,即低温对充放电中动力学反应的极大限制,以及不可避免的正负极材料和电解质之间的相互影响;并提出了自己的一些见解,为推动SIBs正极材料在低温下的进一步发展提供参考。
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关键词
钠离子电池
低温性能
正极材料
改性研究
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职称材料
钠离子电池钒基磷酸盐正极材料改性研究进展
2
作者
李丕栾
陈紫莹
+2 位作者
管联玉
丁翔
黄春榕
《石油学报（石油加工）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1736-1745,共10页
钒基磷酸盐(Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3))正极材料具有快速离子迁移和稳定的NASICON结构,因此具有较好的循环性能。但其电子电导率低,极大限制了放电容量和电池能量密度。综述了掺杂和包覆技术对Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)正极材料的改性,分...
钒基磷酸盐(Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3))正极材料具有快速离子迁移和稳定的NASICON结构,因此具有较好的循环性能。但其电子电导率低,极大限制了放电容量和电池能量密度。综述了掺杂和包覆技术对Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)正极材料的改性,分析了单离子掺杂、共掺杂以及包覆对Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)的界面性质、结构稳定性和电化学性能产生的作用,阐述了不同离子掺杂或包覆后结构/界面改变和电化学性能之间的构效关系。掺杂和包覆后的钒基正极材料都表现出更加优异的结构稳定性和电化学性能,为新一代高能量密度钠离子电池的研究提供参考。
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关键词
钠离子电池
钒基磷酸盐
正极材料
单离子掺杂
共掺杂
碳包覆
氧化物包覆
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职称材料
题名
低温钠离子电池正极材料研究进展
被引量：
4
1
作者
林炜琦
卢巧瑜
陈宇鸿
邱麟媛
季钰榕
管联玉
丁翔
机构
福建师范大学化学与材料学院
福州大学化学学院先进无机含氧材料福建省重点实验室
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期2348-2360,共13页
基金
国家自然科学基金(52102216)
福建省自然科学基金(2022J01625,2022-S-002)
大学生创新训练计划(202310394020,cxxl-2023097,cxxl-2024131,cxxl-2024136)。
文摘
由于钠储量丰富且成本低廉,钠离子电池(SIBs)在大规模储能应用中引起了广泛关注。然而,SIBs在一些高海拔、深海、航空中的应用一直受到低温环境的影响。极端温度下会导致钠离子扩散系数的降低、迁移动力学缓慢、钠枝晶的形成和严重的界面反应,再加上钠的反应容易发生不可逆相变,从而严重降低SIBs的电化学性能和安全性能。因此,正极材料的合理设计和改性对于优化SIBs的低温性能具有重要意义。本文综述了近年来SIBs包括层状金属氧化物、聚阴离子化合物及普鲁士蓝类似物在内的各大正极材料在低温环境下的研究进展:层状氧化物材料在低温下电化学反应过程中经历较多的相变和结构变化,循环寿命受到一定的限制;聚阴离子类材料较大的阴离子基团使得材料的能量密度受到一定的限制;普鲁士蓝类似物高纯度的合成还是低温条件下的一大难题。现有表面包覆、晶格掺杂、结构优化等多种策略可以改善正极材料出现的上述问题。本文还进一步深刻剖析了优越的电化学性能与各种正极材料改性手段之间的构效关系;总结了SIBs低温下的发展现状与挑战,即低温对充放电中动力学反应的极大限制,以及不可避免的正负极材料和电解质之间的相互影响;并提出了自己的一些见解,为推动SIBs正极材料在低温下的进一步发展提供参考。
关键词
钠离子电池
低温性能
正极材料
改性研究
Keywords
sodium ion batteries
low temperature performance
cathode materials
modification research
分类号
TM911 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
钠离子电池钒基磷酸盐正极材料改性研究进展
2
作者
李丕栾
陈紫莹
管联玉
丁翔
黄春榕
机构
福建师范大学化学与材料学院
福建大学化学学院福建省先进无机氧合材料重点实验室
福建省特种设备检验研究院
出处
《石油学报（石油加工）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1736-1745,共10页
基金
国家自然科学基金青年项目(52102216)
福建省自然科学基金项目(2022J01625,2022-S-002)和大学生创新创业项目(202310394020,cxxl-2023097,cxxl-2024131,cxxl-2024136)资助。
文摘
钒基磷酸盐(Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3))正极材料具有快速离子迁移和稳定的NASICON结构,因此具有较好的循环性能。但其电子电导率低,极大限制了放电容量和电池能量密度。综述了掺杂和包覆技术对Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)正极材料的改性,分析了单离子掺杂、共掺杂以及包覆对Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)的界面性质、结构稳定性和电化学性能产生的作用,阐述了不同离子掺杂或包覆后结构/界面改变和电化学性能之间的构效关系。掺杂和包覆后的钒基正极材料都表现出更加优异的结构稳定性和电化学性能,为新一代高能量密度钠离子电池的研究提供参考。
关键词
钠离子电池
钒基磷酸盐
正极材料
单离子掺杂
共掺杂
碳包覆
氧化物包覆
Keywords
sodium-ion battery
vanadium-based phosphate
cathode material
single ion doping
double-doping
carbon coating
oxide coating
分类号
TM912.9 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
低温钠离子电池正极材料研究进展
林炜琦
卢巧瑜
陈宇鸿
邱麟媛
季钰榕
管联玉
丁翔
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
4
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职称材料
2
钠离子电池钒基磷酸盐正极材料改性研究进展
李丕栾
陈紫莹
管联玉
丁翔
黄春榕
《石油学报（石油加工）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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