羰基化合物作为有机电极材料在钠离子电池中的研究进展
基于电化学反应机理的钠离子电池负极材料研究进展
基于电化学反应机理的钠离子电池负极材料研究进展秦红梅【摘要】钠离子电池作为一种新型的储能体系,与比较成熟的锂离子电池体系相比,不仅是元素的变化,更重要的是电化学反应机理的变化.简要分析了钠离子电池的优点,以负极材料的电化学反应机理为基础,归纳概括了近期钠离子负极材料的研究进展,主要分为碳材料、合金类材料、过渡金属氧化物和硫化物及有机化合物四类,并介绍了相应材料的电化学性能,为开发综合性能优异的钠离子负极材料提供理论基础.【期刊名称】《山西化工》【年(卷),期】2018(038)004【总页数】4页(P29-32)【关键词】钠离子电池;负极材料;电化学反应机理;电化学性能【作者】秦红梅【作者单位】大同市质量技术监督检验测试所,山西大同 037000【正文语种】中文【中图分类】TM911引言锂离子电池作为一种常见的储蓄电池，已经广泛应用在便携式电子设备、电动汽车、智能电网等储能领域[1]。
近年来，大规模储能的应用增加了对锂资源的需求，并且，地球上锂资源有限且开采锂矿有一定难度，因此，锂矿价格持续上涨。
从经济性考虑，锂离子电池在大规模储能应用方面存在弊端，亟需开发能够大规模化应用的储能电池体系。
元素周期表中钠与锂金属同属于碱金属元素，所以钠和锂具有相似的物理化学性质，但是地壳中钠金属原材料储量丰富、便于开采、价格便宜，因此从资源、成本、性能等方面来看，钠离子电池在大规模储能领域具有着更大的竞争优势。
钠离子电池作为一种新型的储能电池体系，各国科研人员对其均进行了深入研究[2]。
1 钠离子电池钠离子电池的研究始于20世70年代末80年代初，与锂离子电池同期，最初科研人员的研究重点在锂离子电池上，如今钠离子电池又重新获得了科研人员的关注[3]。
与锂离子电池相比，钠离子电池具有以下优势：1) 钠盐原材料储量丰富，分布广泛，利于开采，价格便宜；2) 同样浓度电解液，钠盐电导率比锂盐电解液高20%左右，而且能利用分解电势更低的电解质溶剂和电解质盐，电解质的选择范围更宽；3) 锂离子电池中负极采用铝箔作为集流体会形成Li-Al合金，而钠离子不与铝形成合金，可以进一步减少质量，降低成本；4) 钠离子电池无过放电特性，有着相对稳定的电化学性能，安全性能更高。
钠离子电池负极材料
PROGRESS IN CHEMISTRY化学进展DOI :10.7536/PC130919http :// Progress in Chemistry ,2014,26(4):572~581钠离子电池负极材料∗何菡娜 王海燕∗∗ 唐有根 刘又年(中南大学化学化工学院有色金属资源化学教育部重点实验室 长沙410083)摘 要 钠离子电池具有钠资源丰富和成本低廉等特点,吸引了国内外研究者的广泛关注,被认为是今后在规模储能领域可能替代锂离子电池的最佳候选。
近几年钠离子电池的研究相继取得了重要进展,研究体系不断丰富。
本文对钠离子电池负极材料的研究现状进行了详细的综述,重点介绍了碳基材料、合金材料、非金属单质、金属氧化物以及有机化合物等嵌钠性能及可能的嵌钠机理。
探讨了这些材料目前所面临的主要问题及可能的解决策略,并对钠离子电池今后的研究方向和应用前景进行了展望。
关键词 钠离子电池 负极材料 碳基材料 合金 金属氧化物中图分类号:O614.111;TM 912.9 文献标识码:A 文章编号:1005⁃281X(2014)04⁃0572⁃10收稿:2013年9月,收修改稿:2013年11日,网络出版:2014年4月1日 ∗国家自然科学基金项目(No.21301193)和中国博士后基金(No.2013M530356)资助The work was supported by the National Natural Science Foundation of China (No.21301193),and the National Science Foundation for Post⁃doctoral Scientists of China (No.2013M530356)∗∗Corresponding author e⁃mail:wanghy419@Current Studies of Anode Materials for Sodium⁃Ion Battery ∗He Hanna Wang Haiyan ∗∗ Tang Yougen Liu Younian(Key Laboratory of Resources Chemistry of Nonferrous Metals ,Ministry of Education ,School of Chemistry andChemical Engineering ,Central South University ,Changsha 410083,China )Abstract Room⁃temperature rechargeable Na ions batteries have attracted enormous interest due to its low cost and the environmental abundance of the sodium ,which are considered as the best candidate for replacing the Li ion batteries in the large⁃scale electric energy storage.In recent years ,the studies of Na ion batteries have made significant progress and the related components have been enriched.The current researches of anode materials for sodium ion batteries are reviewed in details ,with emphasis on the electrochemical properties and charge⁃discharge mechanisms of carbon⁃based materials ,alloys ,non⁃metal substances ,metal oxides and organic compounds.The main problems of these kinds of anode materials are discussed and the probable strategies are proposed.Then ,the application prospective and the research directions of Na ions batteries in the future are also forecasted.Key words sodium⁃ion battery ;anode material ;carbon⁃based material ;alloys ;metal oxides Contents1 Introduction 2 Carbon⁃based materials 2.1 Graphite2.2 Ungraphitised carbon 3 Metal or alloy materials4 Metal oxides 5 Non⁃metal substance 6 Titanate7 Organic materials 8 Conclusions and outlook何菡娜等:钠离子电池负极材料综述与评论化学进展,2014,26(4):572~581·573 ·1 引言能源的储存和转换已成为制约世界经济可持续发展的重要问题。
浅谈钠离子电池负极材料的研究进展
浅谈钠离子电池负极材料的研究进展摘要：钠离子电池具有资源丰富、成本低、效率高、化学性能稳定等优点，它是能取代锂离子电池的理想替代品。
介绍了钠离子电池负极材料的研究进展，并对各种负极材料的性能进行了评价。
最后展望了钠离子电池负极材料的发展方向。
关键词：钠离子电池；负极材料；研究1钠离子电池的优势钠离子电池因为其丰富的储量以及低廉的成本，近年来，逐渐成为能源领域的研究热点。
钠和锂属于同一主族，周期相邻，物理化学性质与锂相似，如图1所示，且价格低廉、来源广泛，储量丰富,可以通过简单的化学方法就能制成。
并且在使用方面，也比锂离子电池安全的多，电解液的选择也更加广泛。
以钠相关化合物为原料的二次电池系统在成本上具有很大的优势。
所以，钠离子电池有潜力成为下一代大型储能装置。
图1 钠与锂基本性质对比2钠离子电池基本结构及工作原理锂离子电池的结构与钠离子的结构有些相似，钠离子的结构由正负材料、电解质、隔膜和电池外壳组成。
其中，正极材料会选择电压相对较高且化合物稳定的材料，而负极材料会选择与钠离子性质相似的材料。
钠离子电池通常在有机溶剂(碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)等)中，溶解无机钠盐(NaClO4、NaPF4、NaNO3)作为电解液；隔膜采用玻璃纤维且不容易腐蚀的材料。
所以，正极一般是用铝箔，而负极用的是铜箔。
钠离子电池的能量存储和释放，是在钠离子在正负极材料中，不断的进行嵌入和剥离，因而，被人们所称为“摇椅式电池”。
钠离子电池的工作原理如图2所示。
图2 钠离子电池的工作原理3钠离子电池的介绍3.1水系钠离子电池钠离子电池的工作原理与锂离子电池的工作原理相似。
基于摇椅电池机制，钠离子可逆地嵌入并从正负电极中去除。
在电池充电过程中，钠离子从内部电路的正极分离，并通过电解液进入到负极，而电子从正极移动到外部电路的负极。
放电的过程与充电过程相反，钠离子从负极中脱出，通过电解液移动到正极，电子通过外部电路到达负极。
羰基化合物作为有机电极材料在钠离子电池中的研究进展
羰基化合物作为有机电极材料在钠离子电池中的研究进展朱志文;郭贤慧【摘要】由于钠资源具有储量丰富、成本低廉等优势,钠离子电池已在新型二次电池领域受到了非常大的关注.对羰基化合物有机电极材料的研究进展进行了阐述,并对比分析了有机电极材料的结构设计.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2019(036)004【总页数】4页(P9-12)【关键词】羰基化合物;钠离子电池;有机电极材料;结构设计【作者】朱志文;郭贤慧【作者单位】多氟多化工股份有限公司,河南焦作 454006;多氟多化工股份有限公司,河南焦作 454006【正文语种】中文【中图分类】TQ1520 前言钠资源广泛分布在地壳和海洋中，具有储量大、成本低等优势[1]。
因此，钠离子电池(SIB)被认为非常有希望应用于大规模电化学储能设备。
由于钠离子和锂离子具有相似的物理化学性能，许多研究者正在努力研究具有嵌钠和脱钠机理的潜在材料。
和无机电极材料相比，有机电极材料表现出了如下几个优点：①制备条件温和；②可直接从天然材料或其衍生物中获取有机电极材料；③理论容量高，远高于无机电极材料(NaFePO4的容量154 mA/h·g-1，Na3V2(PO)4的容量为117mA/h·g-1)。
1 醌类化合物醌类化合物在非质子电解液中的溶解度较大，从而导致电池容量迅速衰减。
而且，电解液中溶解的醌类化合物会在正负极之间进行迁移，从而造成穿梭效应和低库仑效率。
为了解决该问题，通常采用以下解决方案：引入吸附性较强的碳材料；优化电解液组分以增加其黏度；制备极性较大的盐类；增加聚合物相对分子质量[2-5]。
几种常见醌类化合物的结构如下[6]：许多研究人员通过将醌类化合物与碳材料复合起来，以显著提升有机电极材料的导电性。
通常采用的碳材料有介孔碳、石墨烯和碳纳米管等材料。
WANG等[7]从天然有机物中提取了一种胡桃醌，并将其与石墨烯复合起来，从而制备了一种胡桃醌/石墨烯复合材料(如图1所示)。
高性能钠离子电池负极材料的研究进展
化工进展CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS2019年第38卷第5期高性能钠离子电池负极材料的研究进展朱子翼，张英杰，董鹏，孟奇，曾晓苑，章艳佳，吉金梅，和秋谷，黎永泰，李雪（昆明理工大学锂离子电池及材料制备技术国家地方联合工程实验室，云南省先进电池材料重点实验室，云南昆明650093）摘要：负极材料的研究是钠离子电池实现商业化生产的关键要素之一，近年来已经取得了突破性进展。
但是较大半径的钠离子在嵌/脱过程中对负极材料结构的影响非常大，进而导致可逆容量迅速降低。
本文系统综述了钠离子电池负极材料的最新研究成果，阐述了碳基材料、钛基化合物、合金材料、金属化合物和有机化合物5类负极材料的制备工艺，并分析了这些材料的性能特点：碳基材料的研发技术成熟，但比容量和倍率性能有待提高；钛基化合物的结构性能良好，倍率性能出色，但存在比容量较低的缺点；合金材料和金属化合物都具有较高的理论比容量，但循环性能较差；有机化合物的研发尚处于起步阶段，有待深入研究。
基于现有的研究基础，总结了材料的改性方法和取得的效果，并展望了钠离子电池负极材料的研究方向，分析指出表面碳包覆可以提升材料的电子传导性，纳米结构可以缩短钠离子的传输途径，多孔形貌有利于电解质对材料的浸润，而元素掺杂可以提升材料的反应活性，最终获得高性能钠离子电池负极材料。
关键词：碳基材料；钛基化合物；合金材料；金属化合物；有机化合物中图分类号：TM911文献标志码：A文章编号：1000-6613（2019）05-2222-11Research progress of anode materials for high performance sodium-ionbatteriesZHU Ziyi ，ZHANG Yingjie ，DONG Peng ，MENG Qi ，ZENG Xiaoyuan ，ZHANG Yanjia ，JI Jinmei ，HE Qiugu ，LI Yongtai ，LI Xue(Key Laboratory of Advanced Battery Materials of Yunnan Province,National and Local Joint Engineering Laboratory for Lithium-ion Batteries and Materials Preparation Technology,Kunming University of Science and Technology ，Kunming650093，Yunnan ，China)Abstract:Anode materials is one of the key factors for the commercialization of sodium-ion batteries(SIBs),and the related in-depth research in recent years has led to some breakthrough.However,the large radius of sodium-ion has a great impact on the battery performance.This article systematically reviews the new results of anode materials for SIBs in the preparation and performance characteristics,covering carbon-based materials,titanium-based compounds,alloy materials,metal compounds and organic compounds and the focus is on the structure-performance relationship.The key issues and strategies related to the research and development of SIBs anode materials are highlighted.In addition,the perspective and new directions of SIBs are briefly outlined.It is necessary to develop new综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2018-1506收稿日期：2018-07-22；修改稿日期：2019-01-11。
cofs材料在电池领域应用相关研究
cofs材料在电池领域应用相关研究下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!COFs材料在电池领域应用相关研究随着科技的发展，越来越多的材料被应用于电池领域，以提高电池性能和延长电池寿命。
钠电池领域的研究综述
掺杂、涂层和纳米化是提高这些材料性能的主要策略
•固有的低导电性导致性能较差
非晶态TiO2
•在导电衬底(如Cu或Ti)上生长纳米的TiO2，缩短了扩散路径，提高电子导电性。
•三维开放结构，易于加工，但低电子效率的差的电导率
锐钛矿型TiO2 合金材料
•一般采用改变形貌、异质原子掺杂和碳包覆 •较高的容量，膨胀导致库伦效率低，循环性能差 •功率密度大
碳基材料
•低成本，高性能 •储能能力低 •良好的循环稳定性，但容量低
钛基材料
•低的氧化还原反应，低成本，结构稳定，无毒 •较高的容量，膨胀导致库伦效率低，循环性能差
合金材料
•功率密度大
•较小的原子量和较强的锂离子嵌入能力，安全的工作电压
硫系材料
•要抑制钠离子嵌脱过程中材料的体积膨胀
• 氧化还原电位调节范围宽，可发生多电子反应
有机材料
•化合物种类繁多，含量丰富；具有柔性结构
一. 碳基材料
天然石墨
石墨类
人造石墨
改性石墨
碳基材料
硬碳
焦炭
无定型碳 材料
软碳
中间相碳微球
碳纤维，PAS
具有较高的≈300 mAh g−1的 容量和优异的循环性能
树脂
NIBs碳质负极材料常用前驱体的主要性能：原料价格、碳 产量、生产价格、负材料性能、价格/性能比
钠离子电池负极材料研究进展
钠离子电池负极材料研究进展20世纪70年代，钠离子电池和锂离子电池几乎被同时开展研究，后来由于锂离子电池的成功商业化推广，钠离子电池的研究有所停滞。
直到2010年后，随着对可再生能源利用的大量需求以及对大规模储能技术的迫切需要，钠离子电池再次迎来了它的发展黄金期。
钠离子电池的原理与锂离子电池类似，同属于“摇椅式电池”，同样由正极、电解液、隔膜和负极组成。
其负极材料根据储钠机理同样可以分为嵌入反应材料、转换反应材料、合金反应材料。
一、嵌入反应材料嵌入反应材料主要为碳基材料，包括石墨、纳米碳材料、软碳和硬碳材料等。
二、石墨类负极材料石墨是已经商业化的锂离子电池负极材料，然而相对于Na+的离子半径而言，石墨的层间距显得过小，以至于Na+难以嵌入石墨层间，即使成功嵌入以后Na+在其层间的迁移也十分困难。
更严重的是，Na+与石墨反应后生成NaC64化合物，对应的可逆容量大约只有35mAh/g。
为了解决上述问题，研究人员试图增大石墨的层间距，以便Na+可以轻松嵌入石墨层间。
他们通过对石墨进行氧化处理后得到膨胀石墨，并用作钠离子电池的负极材料。
由此发现，膨胀石墨表现出较好的储钠性能和循环稳定性（2000次循环以后容量保持在184mAh/g）。
钠离子在膨胀石墨材料中的存储模型（来源：蔡旭萍等，《钠离子电池碳基负极材料研究进展》）三、软碳／硬碳类负极材料硬碳和软碳材料被认为是最具有潜力的钠离子电池负极材料。
该类材料不具备石墨化的结构特征，其石墨微晶自由取向，即结构上短程有序、长程无序。
同时，结构内部含有大量的缺陷，十分有利于储存离子半径较大的Na+，因此其储钠容量比石墨大很多。
此外，使用软碳和硬碳构筑复合材料也是目前重要的发展方向之一。
石墨烯、硬炭、软炭和石墨示意图（来源：蔡旭萍等，《钠离子电池碳基负极材料研究进展》）四、新型纳米碳材料自20世纪60年代以来，包括碳纳米管、石墨烯等新型碳材料被开发出来。
碳纳米管具有独特的一维度管状结构，且具有很大的长径比；石墨烯（氧化还原石墨烯）具有超薄的二维片层结构，有利于缓和在充放电过程中的体积变化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
１ 醌类化合物
醌类化合物在非质子电解液中的溶解度较大ꎬ 从而导致电池容量迅速衰减ꎮ 而且ꎬ电解液中溶解 的醌类化合物会在正负极之间进行迁移ꎬ从而造成 穿梭效应和低库仑效率ꎮ为了解决该问题ꎬ通常采
收稿日期:２０１９ － ０２ － ０６ 作者简介:朱志文(１９７３ － ) ꎬ男ꎬ助理工程师ꎬ从事化工生产及质量管理工作ꎬ电话:１３５９８５００９３０ꎬＥ － ｍａｉｌ:ｚｈｕｚｈｉｗｅｎ１０２２＠ １２６. ｃｏｍꎮ
该材料的初始容量为 ２６８ ｍＡ / ｈ������ｇ － １ ꎮ 电池循 环 １００ 周后ꎬ容量保持率为 ７５％ ꎬ组装电池的能量 密度能达到 ５５７ Ｗｈ������ｋｇ － １ ꎮ 最近ꎬ他又报道了一种 三明治结构的聚丙烯 / 全氟磺酸 / 聚丙烯膜ꎬ该膜可 以防止溶解的醌类化合物在电解质中穿梭至负极ꎮ
第 ４ 期 朱志文等:羰基化合物作为有机电极材料在钠离子电池中的研究进展
������９������
羰基化合物作为有机电极材料在钠离子电池中的研究进展
朱志文 ꎬ 郭贤慧
( 多氟多化工股份有限公司 ꎬ 河南 焦作 ４５４００６)
摘 要:由于钠资源具有储量丰富、成本低廉等优势ꎬ钠离子电池已在新型二次电池领域受到了非常大的关注ꎮ 对
ｔｒｏｄｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ:ｃａｒｂｏｎｙｌ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ꎻ ｓｏｄｉｕｍ ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ ꎻ ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ꎻ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｅｓｉｇｎ
０ 前言
钠资源广泛分布在地壳和海洋中ꎬ具有储量大、 成本低等优势[１] ꎮ 因此ꎬ钠离子电池( ＳＩＢ) 被认为
通过在醌类化合物结构中引入不同的功能基 团ꎬ可以有效调节有机电极材料的工作电压ꎮ 卤原 子具有强吸电子性能ꎬ可以有效降低最低未占轨道 ( ＬＵＭＯ) 的能量ꎮ 通常ꎬＬＵＭＯ 的能量与还原电压 呈线性关系ꎬ更低的 ＬＵＭＯ 能量可以有效提高还原 电压ꎮ 基于密度函数理论( ＤＦＴ) 进行计算ꎬ氧化还 原电压大小顺序为:Ｃ６ Ｆ４ Ｏ２ > Ｃ６ Ｃｌ４ Ｏ２ > Ｃ６ Ｂｒ４ Ｏ２ > Ｃ６ Ｈ４ Ｏ２ ꎮ 除 了 卤 原 子ꎬ 氰 基 ( ＣＮ ) 和 磺 酸 盐 ( — ＳＯ３ Ｎａ) 也是很常见强吸电子基团ꎮ
Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｎ Ｓｏｄｉｕｍ Ｉｏｎ Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ
ＺＨＵ Ｚｈｉｗｅｎ ꎬ ＧＵＯ Ｘｉａｎｈｕｉ
( Ｄｏ － Ｆｌｕｏｒｉｄｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏ. Ｌｔｄ ꎬ Ｊｉａｏｚｕｏ ４５４００６ ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｓｏｄｉｕｍ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｈａｖｅ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ａｂｕｎｄａｎｔ ｒｅｓｅｒｖｅｓ ａｎｄ ｌｏｗ ｃｏｓｔꎬｓｏｄｉｕｍ ｉｏｎ
用以下解决方案:引入吸附性较强的碳材料ꎻ优化电 解液组分以增加其黏度ꎻ制备极性较大的盐类ꎻ增加 聚合物相对分子质量[２ －５] ꎮ 几种常见醌类化合物的 结构如下[６] :
非常有希望应用于大规模电化学储能设备ꎮ 由于钠
离子和锂离子具有相似的物理化学性能ꎬ许多研究
者正在努力研究具有嵌钠和脱钠机理的潜在材料ꎮ
羰基化合物有机电极材料的研究进展进行了阐述ꎬ并对比分析了有机电极材料的结构设计ꎮ
关键词:羰基化合物 ꎻ 钠离子电池 ꎻ 有机电极材料 ꎻ 结构设计
中图分类号:ＴＱ１５２ 文献标识码:Ａ 文章编号:１００３ － ３４６７(２０１９)０４ － ０００９ － ０３
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ Ｃａｒｂｏｎｙｌ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ａｓ Ｏｒｇａｎｉｃ
������１０������
河南化工
Байду номын сангаас
ＨＥＮＡＮ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
２０１９ 年 第 ３６ 卷
许多研究人员通过将醌类化合物与碳材料复合 起来ꎬ以显著提升有机电极材料的导电性ꎮ 通常采 用的碳材料 有 介 孔 碳、 石 墨 烯 和 碳 纳 米 管 等 材 料ꎮ ＷＡＮＧ 等[７] 从天然有机物中提取了一种胡桃醌ꎬ并
将其与石墨烯复合起来ꎬ从而制备了一种胡桃醌 / 石 墨烯复合材料( 如图 １ 所示)ꎮ 该复合材料中的石 墨烯中具有 π － π 共轭结构ꎬ可以有效提高复合材 料的导电性以及抑制电极材料在电解液中的溶解ꎮ
图 １ 胡桃醌 / 石墨烯复合材料示意图
将醌类小分子化合物进行聚合形成相对分子质 量较大的聚合物ꎬ以减小醌类化合物在电解液中的 溶解ꎮ ＳＯＮＧ 等[６] 报道了一类聚( 苯醌基硫化物) 正 极材料ꎬ其结构如下:
将醌类化合物转化为盐类ꎬ以增强无机 － 有机 化合物的极性ꎬ进而降低有机电极材料在电解液中 的溶解性[８] ꎮ 通常选用的盐类取代基是给电子基 团ꎬ因此ꎬ醌盐的工作电压通常会比醌类化合物低ꎮ Ｎａ２ Ｃ５ Ｏ５ 和 Ｎａ２ Ｃ６ Ｏ６ 醌盐在充放电过程中经常会发 生相变ꎬ容易导致有机电极材料的体积变化ꎬ进而使 得电极材料与集流体之间的接触不紧密ꎬ电池容量
ｂａｔｔｅｒｉｅｓ ｈａｖｅ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｎｅｗ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｐｒｏ￣
ｇｒｅｓｓ ｏｆ ｃａｒｂｏｎｙｌ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ａｓ ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｓ ｅｘｐｌａｉｎｅｄꎬｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃ￣
和无机电极材料相比ꎬ有机电极材料表现出了如下
几个优点:①制备条件温和ꎻ②可直接从天然材料或
其衍生物中获取有机电极材料ꎻ③理论容量高ꎬ远高 于无机电极材料( ＮａＦｅＰＯ４ 的容量 １５４ ｍＡ / ｈ������ｇ － １ ꎬ Ｎａ３ Ｖ２ ( ＰＯ) ４ 的容量为 １１７ ｍＡ / ｈ������ｇ － １ ) ꎮ