北京理工大学刘琦&穆道斌Carbon Energy:碳基石墨和硬碳负极材料用于钠离子电池阳极界面研究进展

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研究背景

随着当今世界对能源消耗的增加，化石燃料的使用和自然资源的有限性带来了环境问题和能源安全问题。大规模的智能电网的建设对于缓解能源危机有着非常重要的作用。随着锂离子电池在电动汽车上大规模的应用，锂的地球资源储备情况和成本等一系列问题使得锂离子电池并不能满足大规模智能电网的应用。由于钠在地球上有着非常丰富的储量以及低廉的价格，钠离子电池是大规模智能电网储能的重要选择。但是钠离子电池能量密度低、循环寿命较低、安全性差等问题限制了其产业化应用。

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文章内容

碳基负极材料来源丰富价格便宜，非常有希望作为大规模储能钠离子电池的负极材料。北京理工大学刘琦研究员、穆道斌教授团队从钠离子电池碳基石墨和硬碳负极材料出发，系统地阐述了电解质、添加剂对于电池性能的影响及其界面反应机制的研究进展。酯类和醚类等有机电解质和离子液体电解质应用于硬碳负极都有其自身独有的优异性能，但其电解质界面稳定性是导致其容量衰减的重要因素。电解质添加剂会显著的影响电池的电化学性能，因此寻找合适的添加剂具有重要意义。在传统碳酸酯电解质中，由于钠离子和石墨层状结构不匹配，形成的二元石墨插层化合物不稳定导致可逆性差。而在醚类电解质中，醚类溶剂化钠离子共嵌入石墨负极具有良好的可逆性，呈现出稳定的循环性能。这为石墨作为高性能钠离子电池负极提供了基础科学技术支持。

文章以题为“Progress in electrolyte and interface of hard carbon and graphite anode for sodium-ion battery”发表在Carbon Energy。

相关论文信息

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论文标题：

Progress in electrolyte and interface of hard carbon and graphite anode for sodium-ion battery

论文网址：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/cey2.120

DOI:10.1002/cey2.120

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