碳基集流体材料在钠金属负极中的应用

王 艳， 朱 铭， 刘昊轩， 张远俊， 吴 宽,， 王官耀， 吴 超,,

（1.上海大学 环境与化学工程学院，上海 200444；2.伍伦贡大学 超导与电子材料研究所，澳大利亚 新南威尔士州 2522）

1 前言

传统化石能源大规模使用不仅加大了对环境的污染，而且提升了大气中CO2的含量，导致全球气候变暖和极端自然灾害的频发。发展以太阳能、风能为代表的清洁可再生能源为解决人类面临的能源、环境问题提供了一条可行途径。然而，这类清洁能源都属于间歇式能源，需要匹配大规模储能装置才能实现可控的能量输出。因此开发先进的大规模、低成本能量存储系统是发展这类清洁能源亟需解决的问题[1-3]。相比传统的铅酸电池或锌锰电池，二次锂离子电池（LIBs）具有能量密度高、安全性强、输出功率大、循环寿命长以及重量轻等优点。当前，二次锂离子电池在便携式电子设备，如智能手机和笔记本电脑等领域获得了广泛的应用，给人类生活带来了巨大的便利。二次锂离子电池凭借自身的优势，近年来在电动汽车领域也获得了规模化的应用，但也直接推动了锂资源的价格快速攀升。锂资源在地壳中含量低、分布不均匀，价格成本高，这些特点限制了二次锂离子电池在大规模储能系统领域中的应用[4-10]。

相比较锂（Li）元素，钠（Na）元素与锂元素处于同一主族，化学性质具有相似性，但是钠资源丰富、来源广泛且价格低廉，所以钠离子电池（SIBs）被认为是目前LIBs的理想替代品[11-14]。近年来，在钠离子电池研究中，多种正极材料被研究和报道，包括层状氧化物[15-19]， 聚阴离子型正极[20-22]以及普鲁士蓝类正极材料[23,24]等。……