硫化钴用于高性能钠离子电池文献综述
2020-06-27 19:35:54
文 献 综 述 1.研究背景 近年来,随着电子设备、电动工具、小功率电动汽车等迅猛发展,研究高能效、资源丰富及环境友好的储能材料是人类社会实现可持续性发展的必要条件。
为满足规模庞大的市场需求,仅依靠能量密度、充放电倍率等性能衡量电池材料是远远不够的。
电池的制造成本与能耗是否对环境造成污染以及资源的回收利用率也将成为评价电池材料的重要指标。
目前,锂离子电池是发展前景最为明朗的高能电池体系,但随着数码、交通等产业对锂离子电池依赖加剧,有限的锂资源必将面临短缺问题[1][2]。
早在20世纪80年代,钠离子电池(Sodiumionbatteries,SIBs)和锂离子电池同时得到研究,随着锂离子电池成功商业化,钠离子电池的研究逐渐放缓。
钠与锂属于同一主族,具有相似的理化性质,电池充放电原理基本一致[3]。
充电时,Na 从正极材料中脱出,经过电解液嵌入负极材料,同时电子通过外电路转移到负极,保持电荷平衡;放电时则相反。
与锂离子电池相比,钠离子电池具有以下特点[4]:①原料资源丰富,成本低廉,分布广泛;②钠离子电池的半电池电势较锂离子电势高0.3~0.4V,即能利用分解电势更低的电解质溶剂及电解质盐,电解质的选择范围更宽;③钠电池有相对稳定的电化学性能,使用更加安全。
而且,目前伴随着新型电子产品、电动汽车、新型发电储能电站和智能电网等的发展,对它们的储能装置#8212;电池提出了更高的要求。
这些要求也将会成为未来电池发展的新标准。