钠/钾离子电池用锑基负极研究进展:失效分析及解决方案

O646; 钠/钾离子电池因其丰富的资源储量被认为是后锂离子电池时代大规模储能应用中最有希望的选择.在众多的钠/钾离子电池负极材料中,锑(Antimony,Sb)基负极由于其高理论比容量受到关注.然而,Sb基材料在储能过程中存在的棘手问题阻碍了它的实际应用,比如:巨大的体积膨胀导致材料粉化脱离集流体,电池失效;欠佳的导电性,电化学动力缓慢;电极-电解液界面副反应,电池性能差等.为解决这些问题,研究者们从结构设计、掺杂催化改性和电解液界面调控等方面进行了探究,期望将Sb基材料高容量的优势发挥出来.因此,本文总结了近10年"钠/钾离子电池用Sb基负极"研究方面的亮点工作,详细讨...

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Published in应用化学 Vol. 41; no. 5; pp. 616 - 636
Main Authors 张冬玉, 王春丽, 程勇, 王立民
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院长春应用化学研究所,稀土资源利用国家重点实验室,长春 130022 01.05.2024
中国科学技术大学应用化学与工程学院,合肥 230026%中国科学院长春应用化学研究所,稀土资源利用国家重点实验室,长春 130022
Subjects
失效分析
Electrochemical performance optimization
Sb基负极
Failure analysis
电化学性能优化
Sb-based anode
钠/钾离子电池
Sodium/potassium-ion batteries
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ISSN1000-0518
DOI10.19894/j.issn.1000-0518.230366

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Summary:O646; 钠/钾离子电池因其丰富的资源储量被认为是后锂离子电池时代大规模储能应用中最有希望的选择.在众多的钠/钾离子电池负极材料中,锑(Antimony,Sb)基负极由于其高理论比容量受到关注.然而,Sb基材料在储能过程中存在的棘手问题阻碍了它的实际应用,比如:巨大的体积膨胀导致材料粉化脱离集流体,电池失效;欠佳的导电性,电化学动力缓慢;电极-电解液界面副反应,电池性能差等.为解决这些问题,研究者们从结构设计、掺杂催化改性和电解液界面调控等方面进行了探究,期望将Sb基材料高容量的优势发挥出来.因此,本文总结了近10年"钠/钾离子电池用Sb基负极"研究方面的亮点工作,详细讨论Sb基材料的失效机理,并系统地综述了相应的解决方案,为高性能Sb基及其他合金类负极材料的优化策略提供参考.
ISSN:1000-0518
DOI:10.19894/j.issn.1000-0518.230366