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南洋理工李佩诗团队:功能化钠离子电池的优化策略

1. 亮点

(1) 指出了目前钠离子电池中各组分(正极、负极、电解液以及隔膜、粘结剂、集流体等)内存在的共性问题,总结了优化各组分电化学性能的常用策略,并指出了钠离子电池商用化进程中所涉及的成本、安全性等问题。

(2) 总结了功能化(柔性、可拉伸、自愈合、自充电以及集成传感器、驱动器、电致变色及多功能的)钠离子电池的研究策略及研究进展。

(3) 展望了钠离子电池未来发展过程中所需要注意的能量密度、机理探究、多功能性及可规模化、成本控制等方面的问题。

 

2. 研究背景

由于钠与锂诸多相似的物理化学性质,钠离子电池与锂离子电池的工作机理相近。同时,钠的地壳丰度比锂高,分布广泛,且钠离子电池具有优异的功率密度及低温性能,因此在学界及业界均受到了广泛关注。然而,钠离子电池的能量密度仍较锂离子电池存在一定差距,因此,在优化其电化学性能的同时,需探索多功能集成化钠离子电池体系,进一步拓宽其应用场景。

 

3. 文章简读

本综述从如何优化钠离子电池的电化学性能和多功能集成两方面出发,总结了面向功能化钠离子电池集成体系的一系列策略,包括各组分(正极、负极、电解液以及隔膜、粘结剂、集流体等)电化学性能优化的常用手段,以及功能化(柔性、可拉伸、自愈合、自充电以及集成传感器、驱动器、电致变色等多功能)钠离子电池的研究策略及研究进展,并展望了钠离子电池未来发展过程中所需要注意的能量密度、机理探究、多功能性及可规模化、成本控制等方面的问题。

 

4. 图文赏析

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图 1. a) 钠离子电池工作机理. b) 钠离子电池中的常用优化策略及多功能钠离子电池的组装.

 

5. 文献详情及链接

参考文献:Energy Environ. Mater.2023,0, e12633

点击链接阅读全文:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/eem2.12633?utm_medium=display&utm_source=xmol&utm_campaign=R2R345C&utm_content=DA20_Xmol_Journal_article_campaign_2_RM-CHINA_AGT_R2R345C_display_eem212633


6. 作者简介


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陈经纬,中国海洋大学材料科学与工程学院副教授,2019年博士毕业于新加坡南洋理工大学,主要研究领域为电化学电极材料及器件,通过电极微纳结构调控,制备工艺优化及电化学机理探究,实现了高效电化学储能/节能体系的构建。现已发表论文50余篇,总引用3500余次,H因子25,其中一作/通讯论文16篇,包括Adv. Energy Mater. (4篇),Adv. Funct. Mater., Energy Environ. Mater.,Small Science等期刊。研究成果受到Science, Chem. Rev., Mater. Today, Adv. Mater.等期刊的引用。担任Rare Metals, Mater. Futures, Green Energy Resources青年编委,Adv. Powder Mater.青工委,Angew., Adv. Mater., Nat. Comm.等期刊审稿人,以及国家自然科学基金委,青岛市科技评审专家等职务。现主持国家自然科学基金青年基金、山东省优秀青年科学基金项目(海外)及中央高校基本科研业务费等项目。


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Lee Pooi See(李佩诗),新加坡南洋理工大学协理副校长(Associate Vice President), 副教务长(Associate Provost),研究生院院长,材料科学与工程学院校长讲席教授。美国国家发明家学院院士(2020 NAI Fellow),英国皇家化学学会会士(2022),材料研究学会会士(2022), ACS Energy Letters高级编辑等。研究方向为纳米材料在电子和能源、柔性电子、柔性和可拉伸器件、人机界面、储能、纳米发电机、电致变色等领域的应用。在Nature Materials, Nature Communications, Science Advances, Advanced Materials等期刊发表文章300余篇,总引用30000余次,H因子98,2018-2022科睿唯安高被引学者。


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《能源与环境材料(英文)》(Energy & Environmental Materials)创刊于2018年,是由郑州大学和Wiley出版集团共同主办的国内外公开发行的英文期刊,主要报道能源捕获、转换、储存和传输材料以及洁净环境材料领域的高水平研究成果。EEM为材料、化学、物理、医学及工程等多学科及交叉学科的研究者提供交流平台,激发新火花、提出新概念、发展新技术、推进新政策,共同致力于清洁、环境友好的能源材料研发,促进人类社会可持续健康发展。期刊2022年度影响因子为15,JCI指数1.58,5年影响因子16.5,2022年度CiteScore为20.5,SNIP指标为2.425。在材料科学各领域位列前茅,其中科院分区为材料科学1区Top、材料科学综合1区。先后收录于DOAJ、SCIE、Scopus、CSCD等数据库。



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