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钠离子电池铁氧化物负极材料研究进展

891 编辑：中冶有色网来源：张益海, 王昱元, 邓丽杰, 李梦, 贾晨曦, 李思南

2024-05-06 14:46:18

钠离子电池铁氧化物负极材料研究进展转载于汉斯学术交流平台，如有侵权，请联系我们钠离子电池铁氧化物负极材料研究进展内容总结：社会经济的不断发展增大了能源的需求量，也增加了对不可再生化石燃料的开采和使用，随之产生的环境污染、能源枯竭、温室效应等问题将严重威胁可持续发展。可再生能源的开发和利用、新能源汽车的推广应用和普及是解决上述问题和实现可持续发展的重要措施。然而，可再生能源受限于自身的随机性、间歇性和地域条件等因素，转化的电能融入电网困难，因此，发展大规模储能技术已经成为提高可再生能源利用率的必然途径。内容：1. 引言社会经济的不断发展增大了能源的需求量，也增加了对不可再生化石燃料的开采和使用，随之产生的环境污染、能源枯竭、温室效应等问题将严重威胁可持续发展可再生能源的开发和利用、新能源汽车的推广应用和普及是解决上述问题和实现可持续发展的重要措施然而，可再生能源受限于自身的随机性、间歇性和地域条件等因素，转化的电能融入电网困难，因此，发展大规模储能技术已经成为提高可再生能源利用率的必然途径钠具有与锂相似的电化学性质，且资源丰度高，易于开采因此，钠离子电池(SIBs)在大规模储能设备和动力电池中更具市场优势，随着全球能源需求的增加，SIBs作为锂离子电池的潜在替代品成为新能源领域的研究热点 [1]铁氧化物FeOx (Fe2O3和Fe3O4)具有储量丰富、成本低、理论容量高(Fe2O3为1007 mAh?g?1，Fe3O4为926 mAh?g?1)和无毒性等特点，是SIBs负极材料的理想选择但是在钠离子嵌入/脱出过程中FeOx体积变化较大，易导致电极材料的粉化失效，造成比容量严重衰减，影响循环和倍率性能以往研究表明制备纳米/亚微米材料是解决这些问题的有效途径之一，可以缩短钠离子的扩散距离，增加电解质与电极的接触面积还可以通过调控铁氧化物材料的维度和构建不形态的微纳米结构(多孔、中空、核壳等)，减少体积变化，增加活性反应位点，改善锂/钠离子扩散动力学条件此外，电压滞后是过渡金属氧化物负极材料普遍存在的另一重要问题，限制了电池的能量效率近年来，国内外学者对改善FeOx的导电性以及抑制体积膨胀的方法，钠离子的扩散机制，以及电压滞后形成机理和改善方法进行了探讨本文从FeOx的尺寸和形貌(三维空间尺度)出发，详细分析了FeOx的结构特征和电化学性能，为FeOx电极材料的结构优

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