钠离子电池O3相层状氧化物正极的现状与展望:稳定性、可逆性和反应机理

Abstract

近年来,与锂离子二次电池(LIBs)具有类似构造和工作原理,但成本更低的钠离子二次电池(SIBs)正逐渐成为研究的焦点。正极材料是决定SIBs性能的关键因素之一,对于高性能SIBs商业化至关重要。O3相层状过渡金属氧化物在能量密度、工作电压和合成成本方面具有独特优势,是目前最受关注的商业化钠离子正极材料。然而O3相材料在实际应用过程中依然存在着较大的缺陷,包括充放电循环中结构相变不可逆, Na+扩散势垒高和空气稳定性差等问题。本文从材料组成结构、相变演化、反应机制和改性策略及其所面临的挑战等方面对典型的O3相钠离子层状材料研究现状进行全面总结及评述,并对其未来的发展趋势进行展望。