钠离子电池工程化技术研究取得重要进展

钠离子电池是继锂离子电池后又一新型储能电池。与锂离子电池相比，钠离子电池采用地球上丰富的钠资源（海水提取的食盐），并采用水溶性电解液，具有原料来源广泛、制造过程无须超净环境等优点，有望生产出低成本的新一代储能电池。

由于Na+半径较大，导致钠离子电池普遍存在容量低、循环性能差等缺点，国内外许多学者在钠离子电极材料方面开展了许多基础研究，取得了良好的进展。上海交通大学马紫峰研究小组在国家自然科学基金委（21336003 和21073120）和国家973 计划（2014CB239700）的支持下，从工业化应用角度出发，采用氧化石墨烯对Na2/3[Ni1/3Mn2/3]O2电极进行修饰改性，制备了无黏结剂的高电导特性的柔性电极，在0.1~10 C 充放循环条件下，获得良好的容量和循环性能[J. Mater. Chem. A，2014（2）：6723-6727]。最近，该研究小组采用廉价的普鲁士蓝类材料[NaMFe(CN)6]，通过优化晶体内部分子结构，构筑了高容量、长循环寿命的钠离子电池正极材料，其比容量高达118.2 mA·h/g （10 mA/g），与Na2MnFe(CN)6材料相近；在100 mA/g 的电流密度下充放电循环800 圈后，其容量保持率仍有83.8%，远高于Na2MnFe(CN)6材料。而且，在国际上首次用该材料与硬碳负极材料制备了储能型钠离子电池的原型电池，其能量密度达到81.72 W·h/kg，是铅酸电池的2倍，为储能型钠离子电池工业化奠定了良好的技术基础。相关研究成果发表在2014年9月出版的“Chemical Communications”上，网址：http://xlink.rsc.org/?doi=C4CC05830E。