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他,归国4年获国家自然科学一等奖,36岁成C9长江学者,发最新AM

2024-06-29科学

第一作者:Yanhua Wan通讯作者:李伟通讯单位:复旦大学

李伟,复旦大学化学系,教授,博士生导师;2022年长江学者特聘教授。

论文速览

本论文综述了钠离子电池(SIBs)的快速发展,特别是针对快速充电负极材料的研究进展。由于钠资源的丰富性,SIBs被视为锂离子电池的有力补充。然而,SIBs在电动汽车中的广泛应用受到充电时间长和能量密度低的挑战。为了克服这些障碍,研究者们集中开发具有快速钠离子扩散和优越反应动力学的快速充电负极材料。论文系统地分析了限制负极材料快速充电的关键因素,并全面概述了不同负极材料的主要进展和快速充电特性。

图文导读

图1:影响SIBs快速充电负极性能的相关方面。 图2:充电和放电过程中钠离子转移的示意图,钠离子电池工作时负极的充电过程和相应的能量障碍图。 图3:基于文献的各类快速充电负极材料的钠离子扩散系数和电导率。 图4:提高负极材料快速充电能力的主要策略。

总结展望

论文总结了快速充电负极材料的关键限制因素,并提出了提高负极材料倍率性能的策略,包括多孔工程、电解液脱溶、电极/电解液界面、电子导电性和离子扩散性以及伪电容离子存储。论文还提出了发展SIBs快速充电负极材料的方向和前景,旨在为高功率SIBs的进一步发展提供宝贵参考。

文献信息

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

期刊:Advanced Materials

DOI:10.1002/adma.202404574