image: 钠离子电池无定型碳基负极—你将去往何方？ view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
随着能源需求的迅猛提升，以锂离子电池为代表的二次电池因未来锂资源不足或将面临发展瓶颈，因此依托具有丰富钠资源且成本低廉的钠离子电池正受到越来越多的关注。其中无定型碳基材料一直被认为是最具实际应用前景的负极材料，其性能提升和储钠机理的探索也取得了诸多进展，但仍有许多挑战未能解决，未来针对该领域的重点方向将何去何从，直接关系到钠离子电池的商业前景。
近日，中国科学院物理研究所谢飞博士、陆雅翔副研究员、胡勇胜研究员等在Sci. China Chem.发表综述文章，对近20多年来无定型碳负极材料在储钠应用上的里程碑式进展进行了总结，并从实际应用需求出发，提出了无定型碳负极未来的主要研究方向包括：
（1）理解现存争议的原因，完整清晰地明确无定型碳储钠机理；
（2）设计开发可逆容量在400 mAh/g以上的超高容量碳负极材料；
（3）面向高功率和高安全性需求，开发“斜坡型”碳负极材料；
（4）使用成本较低的软碳前驱体，优化设计处理工艺，充分发挥其储钠性能，开发高性价比的软碳负极材料；
（5）深入理解负极界面问题并提升首周库伦效率。
对于每个方向，作者系统总结了其研究现状、现存挑战和问题并提出了研究思路以供借鉴。而且，作者认为未来关于无定型碳负极的研究依然至关重要，前人在探索中已经奠定了基石并开始从实验室向产业化迈进，突破现有瓶颈、解决现存挑战将可使钠离子电池的发展更上一个台阶。
Xie F, Xu Z, Guo Zhenyu, Lu Yaxiang, Chen Liquan, Titirici MM, Hu Y-S, Disordered carbon anodes for Na-ion batteries-quo vadis? Sci. China Chem., 2021, 64, DOI:10.1007/s11426-021-1074-8
https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11426-021-1074-8
Journal
Science China Chemistry