钠离子层状氧化物正极材料研究新突破

钠离子层状氧化物正极材料研究新突破

　　近日，燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室教授黄建宇团队与中国科学院物理所、长三角物理研究中心研究团队合作，通过结合多种先进表征方法，系统性地解耦了不同气体与钠离子层状氧化物正极材料的相互作用，阐明了劣化路径；创新定量手段，实现了对不同材料空气稳定性的定量化比较，找出了内在主导因素，提出

钠离子电池层状氧化物材料的合理设计

　　Pub Date:　　2020-11-06　　, DOI:　　10.1126/science.aay9972单位：中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心/荷兰代尔夫特理工大学作者：Chenglong Zhao, Qidi Wang, Zhenpeng Yao, Jianlin Wang,

我国学者钠离子层状氧化物正极材料研究获进展

近日，记者从燕山大学获悉，该校亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室教授黄建宇团队与中国科学院物理所、长三角物理研究中心研究团队合作，通过结合多种先进表征方法，系统性地解耦了不同气体与钠离子层状氧化物正极材料的相互作用，阐明了劣化路径；创新定量手段，实现了对不同材料空气稳定性的定量化比较，找出了内在主

科学家解耦钠离子层状氧化物正极材料空气稳定性

　　层状氧化物正极材料因高能量密度和易于规模化生产的特性，在锂离子电池和钠离子电池领域具有重要作用。得益于钠资源的广泛可得性以及在过渡金属元素选择上的高灵活性，无需依赖昂贵的钴和镍，可以采用成本效益更高的铁和铜作为替代，钠离子层状氧化物正极材料展现出成本效益。这预示着该材料在大规模储能应用中具有广阔

科学家解耦钠离子层状氧化物正极材料空气稳定性

　　层状氧化物正极材料因高能量密度和易于规模化生产的特性，在锂离子电池和钠离子电池领域具有重要作用。得益于钠资源的广泛可得性以及在过渡金属元素选择上的高灵活性，无需依赖昂贵的钴和镍，可以采用成本效益更高的铁和铜作为替代，钠离子层状氧化物正极材料展现出成本效益。这预示着该材料在大规模储能应用中具有广阔

研究人员在纳电领域获新进展

锂离子电池具有高能量密度和长寿命等特点，被大量应用于便携式电子设备和电动汽车。然而，锂矿资源具有稀缺性且长期受地缘政治影响，造成其市场波动较大，不利于推动能源设备的改革。因此，人们开始考虑将钠离子电池作为锂离子电池在大规模储能领域的重要补充。钠离子层状氧化物是目前最受瞩目的钠电正极材料。然而，高空气

新型钠电池正极材料实现十万次超长循环寿命

近年来，钠离子电池凭借其原材料资源储备丰富、提取成本较低、自主可控等优势，正加速从实验室迈向产业化，有望与锂离子电池在储能领域形成互补，展现出了巨大的发展潜力和广阔的应用前景。近日，中国科学院院士、南方科技大学机械与能源工程系讲席教授赵天寿，副研究员韩美胜，副教授曾林团队提出了一种集成聚阴离子和层状

层状氧化物准一维导电特性形成机理研究获进展

　　近日，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家（联合）实验室固体原子像研究部研究员陈春林、马秀良，IBM苏伊士实验室教授、诺贝尔物理学奖获得者Johannes Georg Bednorz，以及日本东京大学教授Yuichi Ikuhara等合作，在原子尺度上建立了准一维导电材料SrnNbnO3n+2的

物理所等在钠离子电池正极材料研究中取得进展

　　钠离子电池因其原材料储量丰富，价格低廉，近些年受到了越来越多研究人员的关注。在诸多钠离子正极材料体系中，层状氧化物因其易合成、综合性能较好等特点，是目前最具应用潜力的体系。然而由于钠离子质量较大，钠离子电池层状氧化物正极材料的能量密度与锂离子电池层状正极材料有一定差距，进一步提升钠离子电池材料的

全球首套1MWh钠离子电池储能系统介绍

2021年6月28日，由华阳集团联合中科海纳公司共同打造的1MWh钠离子电池储能系统正式投运。据悉，该套储能系统是全球首台套1MWh钠离子电池储能系统。钠离子电池用于储能，正成为市场共识。事实上，钠离子电池不是新鲜事物。早在2010年前后，锂离子电池正深刻改变社会生活之际，科研界就已经注意到锂资源的

正极材料发展迅速，助力钠电池产业化进程加快

近两年来，在新能源汽车、储能等终端市场的需求推动下，锂离子电池市场规模快速膨胀，而行业发展过快时，原料端供需错配的局面导致相关材料的价格出现飙升，随之而来的成本压力也让下游电池生产企业倍感头疼。在此情况下，作为研究周期与锂电池基本同步的产品，钠离子电池因其资源及成本的潜在优势再度被市场所关注。从组成

物理所室温钠离子电池研究取得系列进展

　　大规模储能技术作为可再生能源利用和智能电网的核心关键技术之一，目前还处于发展初期。与其它储能技术相比，室温钠离子电池具有资源丰富、成本低、能量转换效率高、循环寿命长、维护费用低等诸多优势。寻找成本低廉且性能优异的钠离子电池电极材料是实现钠离子储能电池实际应用的关键之一。目前关于钠离子电池层状正极

德创环保拟建设年产5000吨钠电池层状氧化物正极材料！

室温钠离子储能电池零应变负极材料研究取得重要进展

　　室温钠离子电池与锂离子电池具有相似的储能机制，但钠的资源丰富，原料成本低廉，对于可再生能源的大规模储能和智能电网来说室温钠离子电池表现出极大潜力。目前已经研究的钠离子电池的负极材料主要有碳类材料、过渡金属氧化物、合金类材料以及磷酸盐(参见我们综述文章H. L. Pan, Y.-S. Hu,

锂离子电池层状氧化物阴极材料结构变化的复杂性探讨

　　锂离子电池应用图　　可充电锂离子电池（LIB）是能量密度高、循环寿命长的电动车辆最有前途的储能系统。但是，为了满足用户对快速充电的需求，目前LIB的功耗表现需要改进。从阴极方面看，层状结构的阴极材料在当今市场上被广泛使用，并将在不久的将来继续发挥重要作用。层状正极材料在充放电过程中的高倍率性能对

钠离子电池的技术展望

（1）水系钠离子电池：本征安全的钠离子电池 以水溶液电解质替换有机电解质，能从根本上提高钠离子电池的安全性。目前人们已经报道了大量的水系钠离子电池体系方案，其中普鲁士蓝体系的循环性能最佳，已经开始产业化尝试，代表性企业有 Natron Energy、贲安能源等。长期来看，水系钠离子电池是一个非常有前

钠离子电池行业专题：多方发力，趋势已成

钠电池 ，是锂离子电池的 完美替补？钠离子电池具备替代锂离子电池的条件工作原理：与锂离子电池相同：属摇椅式二次电池， 充电时钠离子从正极脱嵌，通过电解质和 隔膜后在负极嵌入，放电时则相反运动。钠源：氢氧化钠、碳酸钠、甲酸钠、醋酸钠、氯化钠等；储量丰富， 易于开采，供应链安全风险小； 锂源：氢氧化锂（

具有锂轨道杂化材料揭示钠离子电池新作用机制

西安交通大学电气学院王鹏飞教授和肖冰教授团队设计了一种具有锂轨道杂化的钠基层状正极材料，通过引入特殊的Na-O-Li构型，激发未杂化的O 2p轨道参与电荷补偿，揭示了锂轨道杂化化学在钠电正极材料阴离子氧化还原反应和结构演化的新作用机制，近日该研究成果发表在《美国化学会志》上。该研究发现，由于额外的阴

基于层状双金属氢氧化物纳米管的超级电容器

　　无论是化石燃料还是可再生能源，在其被转换成可利用的电能的过程中都离不开高效的能源储能器件。同时，随着便携式、可穿戴器件的普及，发展柔性更好，质量更轻，能量密度更高的储能设备是当务之急。近日，香港理工大学应用物理学系黄海涛课题组，利用碳纤维布作为载体，使用ZnO为模板，借助电化学沉积技术，设计并用

钠离子电池的技术特点

 一、钠离子电池优势： 1、资源丰富：不用多说 2、成本低：资源多，成本自然就低，综合成本比锂电池低30%。  3、安全性高：钠离子电池瞬间发热更少、稳定性更好，钠离子电池经历短路、针刺、挤压等测试后，无起火、无爆炸。 4、无过放电情况：正极可以放电至0V而不影响后续使用，进而使得电池在储存运输过程

具有锂轨道杂化材料揭示钠离子电池新作用机制

西安交通大学电气学院王鹏飞教授和肖冰教授团队设计了一种具有锂轨道杂化的钠基层状正极材料，通过引入特殊的Na-O-Li构型，激发未杂化的O 2p轨道参与电荷补偿，揭示了锂轨道杂化化学在钠电正极材料阴离子氧化还原反应和结构演化的新作用机制，近日该研究成果发表在《美国化学会志》上。该研究发现，由于额外的阴

七彩化学，计划明年实现钠离子电池0.5GWh生产线投产

12月14日，七彩化学（300758）在与投资者互动交流时表示，公司正在加快钠电池项目尽职调查，计划明年二季度实现钠离子电池0.5GWh生产线投产。 七彩化学表示，钠离子电池前期主要应用两轮电动车、储能领域中，公司正在布局普鲁士白正极材料和层状氧化物正极材料双技术路线，以快速进入钠离子电池产业和快速

中科海钠推出三款钠电池电芯产品－可实现规模化量产

2月23日，中科海钠举办产品发布会，针对不同应用场景，推出NaCR32140-ME12圆柱电芯、NaCP50160118-ME80方形电芯及NaCP73174207-ME240方形电芯三款钠电池产品。 据中科海钠总经理李树军介绍，中科海钠钠离子电池产品以铜基层状氧化物正极和煤基无定形碳负极为核心，基

钠离子电池：电池体系新延伸－蓄势待发向未来

钠离子电池是锂电池的有效补充。全球新能源汽车及储能行业正在快速持续增长，而作为核心原材料的锂资源正因为供需错配以及经济性问题成为影响行业发展的重要因素。而钠资源储量丰富，分布均匀，以其为原材料生产的钠电池工作原理与生产工艺方面基本一致，且相比锂电池，其优势在于低温性能、倍率性能及经济性更优，劣势在于

钠离子电池对当前锂离子电池产业结构的影响

正极材料：由目前的三元体系锂盐或者磷酸铁锂改为层状过渡金属氧化物（比容量高，稳定性差）、聚阴离子化合物（稳定性高，比容量低）或普鲁士蓝及其衍生物以及有机化合物（比容量较高，稳定性差）等。负极材料：不同于锂离子电池的石墨系负极材料，钠离子电池负极材料一般为硬碳、软碳、复合碳等无定形碳材料。电解液：钠离

物理所等室温钠离子电池隧道型氧化物电极材料研究获进展

　　由于钠在地壳中储量丰富，且分布广泛；钠具有和锂相似的物理化学性质和储存机制，因此发展针对于大规模储能应用的室温钠离子电池技术具有重要的战略意义。目前所研究的电极材料主要有层状氧化物、隧道型氧化物、聚阴离子型化合物等。相对于氧化物，聚阴离子化合物合成步骤一般比较复杂，且需要碳包覆提高其电导率。而层

钠离子电池的定义和结构组成

钠离子电池，是一种二次电池，主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作，与锂离子电池工作原理相似，两者都被称为“摇椅式”电池。 钠离子电池的主要构成为正极、负极、隔膜、电解液和集流体，其中正极和负极材料的结构和性能决定着整个电池的储钠性能。正负极之间通过隔膜隔开防止短路，电解液浸润正负极作为离子流通的

科研人员研制出一种新型钠离子电池高熵正极材料

西安交通大学电气学院王鹏飞教授与材料学院高志斌副教授合作，通过“理论模型设计+第一性计算+实验测量与表征”的方法提高过渡金属层的构型熵调控电子结构，缩短了过渡金属层间距，扩展了钠离子的八面体—四面体—八面体传输通道，研制出一种新型钠离子电池高熵正极材料。近日该研究成果发表在《先进材料》上。研究发现该

科研人员研制出一种新型钠离子电池高熵正极材料

西安交通大学电气学院教授王鹏飞与材料学院副教授高志斌合作，针对电化学过程中复杂的相变伴随缓慢的Na+扩散动力学制约O3型正极的性能发挥问题，通过“理论模型设计+第一性计算+实验测量与表征”的方法提高过渡金属层的构型熵调控电子结构，缩短了过渡金属层间距，扩展了钠离子的八面体?四面体?八面体传输通道，研

钠离子电池是什么电池？钠离子电池的工作原理和优势

钠离子电池（Sodium-ion battery），是一种二次电池（充电电池），主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作，与锂离子电池工作原理相似。钠离子电池的工作原理钠离子电池在充放电过程中，Na+在两个电极之间往返嵌入和脱出：充电时，Na+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极；放电时则相反。新款186