鈉離子電池鐵氧化物負極材料研究進(jìn)展

鈉離子電池鐵氧化物負極材料研究進(jìn)展 轉載于漢斯學(xué)術(shù)交流平臺，如有侵權，請聯(lián)系我們鈉離子電池鐵氧化物負極材料研究進(jìn)展 內容總結：社會(huì )經(jīng)濟的不斷發(fā)展增大了能源的需求量，也增加了對不可再生化石燃料的開(kāi)采和使用，隨之產(chǎn)生的環(huán)境污染、能源枯竭、溫室效應等問(wèn)題將嚴重威脅可持續發(fā)展?？稍偕茉吹拈_(kāi)發(fā)和利用、新能源汽車(chē)的推廣應用和普及是解決上述問(wèn)題和實(shí)現可持續發(fā)展的重要措施。然而，可再生能源受限于自身的隨機性、間歇性和地域條件等因素，轉化的電能融入電網(wǎng)困難，因此，發(fā)展大規模儲能技術(shù)已經(jīng)成為提高可再生能源利用率的必然途徑。內容：1. 引言社會(huì )經(jīng)濟的不斷發(fā)展增大了能源的需求量，也增加了對不可再生化石燃料的開(kāi)采和使用，隨之產(chǎn)生的環(huán)境污染、能源枯竭、溫室效應等問(wèn)題將嚴重威脅可持續發(fā)展可再生能源的開(kāi)發(fā)和利用、新能源汽車(chē)的推廣應用和普及是解決上述問(wèn)題和實(shí)現可持續發(fā)展的重要措施然而，可再生能源受限于自身的隨機性、間歇性和地域條件等因素，轉化的電能融入電網(wǎng)困難，因此，發(fā)展大規模儲能技術(shù)已經(jīng)成為提高可再生能源利用率的必然途徑鈉具有與鋰相似的電化學(xué)性質(zhì)，且資源豐度高，易于開(kāi)采因此，鈉離子電池(SIBs)在大規模儲能設備和動(dòng)力電池中更具市場(chǎng)優(yōu)勢，隨著(zhù)全球能源需求的增加，SIBs作為鋰離子電池的潛在替代品成為新能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn) [1]鐵氧化物FeOx (Fe2O3和Fe3O4)具有儲量豐富、成本低、理論容量高(Fe2O3為1007 mAh?g?1，Fe3O4為926 mAh?g?1)和無(wú)毒性等特點(diǎn)，是SIBs負極材料的理想選擇但是在鈉離子嵌入/脫出過(guò)程中FeOx體積變化較大，易導致電極材料的粉化失效，造成比容量嚴重衰減，影響循環(huán)和倍率性能以往研究表明制備納米/亞微米材料是解決這些問(wèn)題的有效途徑之一，可以縮短鈉離子的擴散距離，增加電解質(zhì)與電極的接觸面積還可以通過(guò)調控鐵氧化物材料的維度和構建不形態(tài)的微納米結構(多孔、中空、核殼等)，減少體積變化，增加活性反應位點(diǎn)，改善鋰/鈉離子擴散動(dòng)力學(xué)條件此外，電壓滯后是過(guò)渡金屬氧化物負極材料普遍存在的另一重要問(wèn)題，限制了電池的能量效率近年來(lái)，國內外學(xué)者對改善FeOx的導電性以及抑制體積膨脹的方法，鈉離子的擴散機制，以及電壓滯后形成機理和改善方法進(jìn)行了探討本文從FeOx的尺寸和形貌(三維空間尺度)出發(fā)，詳細分析了FeOx的結構特征和電化學(xué)性能，為FeOx電極材料的結構優(yōu)