中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：一百多年來(lái)，交大人用知識(shí)和智慧創(chuàng)造累累碩果，譜寫了近現(xiàn)代史上的諸多“第一”。這是人才培養(yǎng)的智慧、科學(xué)研究的智慧、服務(wù)社會(huì)的智慧、為國(guó)爭(zhēng)光的智慧。新聞網(wǎng)特推出“交大智慧”專欄，聚焦交大人的智慧之光，展現(xiàn)交大人為國(guó)家發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步作出的重大貢獻(xiàn)。
近日，上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院馬紫峰教授與其博士生車海英、陳蘇莉、頡瑩瑩等在《Energy & Environmental Science》（影響因子：25.427）發(fā)表了題為“Electrolyte design strategies and research progress for room-temperature sodium-ion batteries”的綜述文章。本文針對(duì)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化過(guò)程遇到的電解質(zhì)技術(shù)瓶頸問(wèn)題，深入分析了國(guó)內(nèi)外鈉離子電池電解質(zhì)研發(fā)現(xiàn)狀，全面回顧了鈉離子電池的液體、固體或凝膠型等三類電解質(zhì)研究最新進(jìn)展，探討了滿足各種電極材料體系及安全性和長(zhǎng)循環(huán)壽命等功能需求的電解質(zhì)設(shè)計(jì)策略，并基于不同電解質(zhì)組成和形態(tài)，在國(guó)際上首次勾畫出鈉離子電池技術(shù)路線圖，闡述了不同電解質(zhì)類型及其電化學(xué)窗口和能量密度的變化規(guī)律，為鈉離子電池研究提供一條清晰的發(fā)展思路。
鈉離子電池與鋰離子電池有類似的工作機(jī)理，都是通過(guò)鈉或者鋰離子的脫嵌機(jī)制實(shí)現(xiàn)其充放電過(guò)程。由于地球上鈉資源豐富，可通過(guò)海水結(jié)晶獲得廉價(jià)的鈉鹽，鈉離子電池有望成為未來(lái)大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用的電化學(xué)儲(chǔ)能器件，成為電化學(xué)能源工程研究的熱點(diǎn)。馬紫峰小組研究是國(guó)際上鈉離子電池工程化研發(fā)的領(lǐng)軍團(tuán)隊(duì)，在開展普魯士藍(lán)類，層狀結(jié)構(gòu)過(guò)渡金屬氧化物兩類正極材料研究基礎(chǔ)上，依托上海電化學(xué)能源器件工程技術(shù)研究中心，與中聚電池研究院合作，率先完成了NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2三元正極材料規(guī)?；铣煞糯笤囼?yàn)，并批量制作了軟包型鈉離子電池，完成了千瓦級(jí)鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)樣機(jī)（Journal of The Electrochemical Society, 2016，163 (3) A565-A570）。與美國(guó)能源部阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室合作，利用先進(jìn)光源（APS)的原位XRD及TXM等手段，系統(tǒng)揭示了NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2三元正極材料的嵌脫鈉過(guò)程的結(jié)構(gòu)相變規(guī)律（Advanced Energy Materials, 2016,6(4):1601306)，為鈉離子電池設(shè)計(jì)與管理提供理論依據(jù)。
最近，該研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的多功能鈉離子電池電解質(zhì)及其添加劑，有效抑制鈉離子電池的脹氣問(wèn)題，使高倍率充放電條件下循環(huán)穩(wěn)定性顯著提高。
