化工进展 ›› 2017, Vol. 36 ›› Issue (09): 3343-3352.DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0015

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钠离子电池正极材料Na0.44MnO2的研究进展

史文静, 燕永旺, 徐守冬, 陈良, 刘世斌, 张鼎   

  1. 太原理工大学化学化工学院, 山西 太原 030024
  • 收稿日期:2017-01-04 修回日期:2017-04-17 出版日期:2017-09-05 发布日期:2017-09-05
  • 通讯作者: 张鼎,讲师,博士,主要从事钠离子电池和锂离子电池的研究。
  • 作者简介:史文静(1990-),女,硕士研究生,主要从事钠离子电池正极材料的研究
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(21506141)及山西省青年基金(2015021131)项目。

Research progress of sodium manganate oxide Na0.44MnO2 as cathode for sodium-ion batteries

SHI Wenjing, YAN Yongwang, XU Shoudong, CHEN Liang, LIU Shibin, ZHANG Ding   

  1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, Shanxi, China
  • Received:2017-01-04 Revised:2017-04-17 Online:2017-09-05 Published:2017-09-05

摘要: 钠离子电池的研究开发在国内外处于迅速发展的浪潮中,而具有隧道结构的Na0.44MnO2作为正极材料具有既可以支持高能量密度和长循环寿命的非水电解质电池,也可以支持安全和高倍率的水溶液电解质电池的优点,成为一个重要的研究热点。本文比较系统地综述了Na0.44MnO2作为钠离子电池正极材料的研究现状,从晶体结构和充放电机理等方面进行了讨论,重点阐述了Na0.44MnO2材料的合成方法以及不同的合成方法对其结构形貌和电化学性能的影响,同时,也介绍了Na0.44MnO2材料在全电池和水系电池中的应用现状和前景以及对Na0.44MnO2正极材料掺杂和表面包覆等改性方面的研究进展,并且总结分析了改性工艺对其结构与电化学性能的影响,认为Na0.44MnO2材料对于钠离子电池仍具有极大的科研价值和应用前景。

关键词: 钠离子电池, 正极材料, 锰酸钠, 电化学, 合成, 纳米材料

Abstract: Sodium-ion secondary batteries have attracted global attentions nowadays,and the tunnel-structure-crystalized Na0.44MnO2,as one of the main cathode materials,not only well provides the non-aqueous batteries with high energy density and outstanding cyclic stability,but also applies promisingly in the safe and high rate aqueous batteries. To summarize the relevant progress,the crystal structure,principles of charging and discharging of Na0.44MnO2 are discussed with the focus on the synthesis methods and their effects on the structure and electrochemical properties of Na0.44MnO2. In addition,the applications of Na0.44MnO2 material in the full-cells and the aqueous batteries and the recent research progress on the doping and coating modification of this material are also briefly introduced. It is concluded that Na0.44MnO2 material has great scientific value and application prospects as sodium-ion battery cathode material in the future.

Key words: sodium ion battery, cathode material, Na0.44MnO2, electrochemistry, synthesis, nanomaterials

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