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他,歸國4年獲國家自然科學一等獎,36歲成C9長江學者,發最新AM

2024-06-29科學

第一作者:Yanhua Wan通訊作者:李偉通訊單位:復旦大學

李偉,復旦大學化學系,教授,博士生導師;2022年長江學者特聘教授。

論文速覽

本論文綜述了鈉離子電池(SIBs)的快速發展,特別是針對快速充電負極材料的研究進展。由於鈉資源的豐富性,SIBs被視為鋰離子電池的有力補充。然而,SIBs在電動汽車中的廣泛套用受到充電時間長和能量密度低的挑戰。為了克服這些障礙,研究者們集中開發具有快速鈉離子擴散和優越反應動力學的快速充電負極材料。論文系統地分析了限制負極材料快速充電的關鍵因素,並全面概述了不同負極材料的主要進展和快速充電特性。

圖文導讀

圖1:影響SIBs快速充電負極效能的相關方面。 圖2:充電和放電過程中鈉離子轉移的示意圖,鈉離子電池工作時負極的充電過程和相應的能量障礙圖。 圖3:基於文獻的各類快速充電負極材料的鈉離子擴散系數和電導率。 圖4:提高負極材料快速充電能力的主要策略。

總結展望

論文總結了快速充電負極材料的關鍵限制因素,並提出了提高負極材料倍率效能的策略,包括多孔工程、電解液脫溶、電極/電解液界面、電子導電性和離子擴散性以及偽電容離子儲存。論文還提出了發展SIBs快速充電負極材料的方向和前景,旨在為高功率SIBs的進一步發展提供寶貴參考。

文獻資訊

標題:Fast-charging anode materials for sodium-ion batteries

期刊:Advanced Materials

DOI:10.1002/adma.202404574