【摘要】 这一事实加上其更高的密度导致更高的体积容量，使石墨成为LIB中最广泛使用的商业负极材料。

在过去的几年里，人们集中致力于开发在室温下运行的钠离子电池（SIB）技术，并基于与普遍存在的锂离子电池（LIB）的概念类比。

 

这种技术将基于有机溶剂电解质（通常是烷基碳酸酯与溶解钠盐的混合物，通常是NaPF6）和其将表现出涉及钠离子的可逆氧化还原反应。

 

与已确定的大光谱合适的正极材料相比，负极的选择更受限制，LIB也是如此。

 

事实上，Senguttuvan等人[1]通过插层反应操作的钠钛氧化物表现出较差的容量保持率和合金基电极，尽管在实验室规模上很有前景，但可能会遇到实际瓶颈，这是由于其氧化还原操作相关的大体积变化，如LIB中的情况。

 

因此，迄今为止，只有碳质材料被实际证明是可行的。

 

大多数类型的碳在低电势下与锂离子发生一定程度的反应（～0.1–1 V vs.Li+/Li），因此适合用作负极材料。

 

硬碳可以提供高容量，因为小尺寸石墨烯层的随机排列提供了能够容纳锂的显著孔隙率，然而速率能力（功率性能）通常是有限的，并且不可逆容量高于石墨。

 

这一事实加上其更高的密度导致更高的体积容量，使石墨成为LIB中最广泛使用的商业负极材料。

 

由于石墨不能插入钠离子，除非溶剂化形成三元嵌入化合物，几年前已经对14种非石墨碳进行了研究。

 

Barker等人[2]发现这些碳在100–300 mAh/g的范围内表现出第一次循环可逆容量，循环后显著褪色，但仍然能够实现使用NaVPO4F作为正极材料的全3.7V钠离子电池。

 

钠离子概念的复兴促使最近进行了深入的研究，并取得了显著的性能改进。

 

[1] Senguttuvan P, Rousse G, Seznec V, et al. Na2Ti3O7: lowest voltage ever reported oxide insertion electrode for sodium ion batteries[J]. Chemistry of Materials, 2011, 23(18): 4109-4111. [2] Barker J, Saidi M Y, Swoyer J L. A sodium-ion cell based on the fluorophosphate compound NaVPO4 F[J]. Electrochemical and Solid-State Letters, 2002, 6(1): A1.

 

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