钠离子电池用磷酸盐基聚阴离子化合物正极材料研究进展

摘要

[背景]全球锂资源的不断消耗及大规模储能需求的不断提升使得人们亟需寻求低成本的储能系统候选者.钠资源储量丰富，分布广泛，价格低廉，同时钠/锂离子电池之间相似的工作原理使部分生产设备可以兼容使用，因此钠离子电池在大规模化学储能中具有得天独厚的优势.[进展]正极材料在钠离子电池中起着至关重要的作用，不仅决定着电池的成本，其物理化学和电化学行为也深刻影响着电池的能量密度、功率密度和安全性.目前文献报道的正极材料主要有3类：层状结构过渡金属氧化物、普鲁士蓝类似物和聚阴离子化合物.其中，磷酸盐基聚阴离子化合物结构稳定，安全性及倍率性能优异，是最有希望实现商业化的钠离子电池正极材料之一.本文综述目前典型的磷酸盐基聚阴离子化合物的结构特征、储钠机制和电化学行为，并系统分析探讨了现阶段针对其电导率差、比容量低所进行的主流改性策略.[展望]目前磷酸盐基聚阴离子正极材料商业化中的主要挑战及发展方向包括对材料进行改性，获得接近理论的比容量，同时突出发挥其低成本、稳定的特点，关注材料的储钠及动力学机理，为推进其进一步开发和产业化提供理论指导.

关键词

钠离子电池 / 聚阴离子化合物 / 正极材料