1、钠离子电池钠离子电池实际上是一种浓差电池,正负极由两种不同的钠离子嵌入化合物组成。充电时,Na +从正极脱嵌经过电解质嵌入负极,负极处于富钠态,正极处于贫钠态,同时电子的补偿电荷经外电路供给到极,保证正负极电荷平衡。放电时则相反,Na +从负极脱嵌,经过电解质嵌入正极,正极处于处于富钠态。钠离子电池工作原理示意图几种重要的钠离子电池正、负极材料的容量和电压值中科院物理设计了一系列含 Cu 的 O3 相层状氧化物材料,其通式可以写为NaaCu1-x-y-z-dFexMnyTizDdO2 (D: dopant, e.g., Li, Mg, Al, etc., 0 x 1, 0 y 1, 0 z 1
2、, 0 d 1,0.6 a 1) ,实现了 Cu2+/Cu3+的氧化还原反应。其中, O3-Na0.90Cu0.22Fe0.30Mn0.48O2 正极材料可以实现 0.4 个钠离子的可逆脱嵌,可逆容量达到 100 mAh/g。该钠离子电池正极材料是迄今发现的唯一可在空气中稳定的 O3 相层状氧化物材料;且循环性能优异,100 周循环后容量保持率 97%。使用该材料作为正极、硬碳作为负极组装的钠离子全电池具有 210 Wh/Kg 的能量密度(基于正负极活性物质质量计算得到)Advanced Materials, 2015, 27, 6928-6933Yu et al.制备了在碳纳米纤维中植入单层MoS2纳米片所制备的钠离子电池的容量密度达到854mAh/gAngew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 2152 2156