钠离子电池在成本低、资源丰富的大型储能和低速电动汽车领域具有巨大的发展潜力和广阔的市场前景。SIB目前的循环寿命仅为1000-2000次,可以满足低速电动汽车的基本需求,但不足以用于大规模储能应用。SIB的能量密度、倍率能力、循环寿命和成本在很大程度上取决于阴极材料。在SIBs的正极材料中,层状氧化物路线的开发是最成熟和最有希望率先工业化的。因此,层状氧化物阴极的循环寿命将直接影响SIBs的经济性和实用性。根据以往的研究,层状氧化物正极的循环寿命主要受到充放电过程中材料的不可逆相变、Jahn-Teller效应和界面劣化的限制。基于此,川大郭孝东团队综述了层状氧化物阴极材料的最新进展,以题为“Improvement of Cycle Life for Layered Oxide Cathodes in Sodium-Ion Battery”发表在国际顶级期刊Energy & Environmental Science上,第一作者为团队博士研究生杨欢。
该综述重点介绍了不可逆相变、Jahn-Teller效应和界面退化等导致循环寿命差的问题,并提出了缓解这些问题的几种策略(多相组合、形态结构优化、化学元素替代和表面涂层等)。此外,展望了电极材料在实际应用中的机遇和挑战,为下一阶段层状氧化物阴极的发展提供了指导。