钠离子电池综述：层状氧化物正极材料的空气稳定性

福建师范大学姚胡蓉副教授、郑力拓副教授联合中科院化学所辛森研究员、郭玉国研究员等系统总结了钠电层状氧化物正极材料空气敏感性的背景与重要性，对反应机理和改性方法进行了详细探讨，并对这类材料未来发展方向进行了总结展望。

钠离子电池是一种极具前景的储能技术。近年来，随着低碳与能源问题重要性的凸显，钠离子电池有望在大规模储能中扮演重要角色。作为钠离子电池正极材料的最佳候选材料之一，层状过渡金属氧化物具有高能量密度，结构稳定，合成工艺简单等优点。然而，这一类材料的大规模生产应用受到了其较差的空气稳定性的限制。当在空气中存储时，材料与空气中的水、二氧化碳、氧气等进行一系列复杂反应，导致材料容量下降，并带来一系列工艺问题。因此，了解空气敏感性的机理，掌握调控空气稳定性的手段，对钠离子电池的发展有着至关重要的作用。

最近，中科院化学所郭玉国研究员等人在Science China Chemistry上发表了题为“Air-stability of sodium-based layered-oxide cathode materials”的综述文章，系统总结了各类层状氧化物正极材料在空气中的衰减机制和针对性的改性策略。

在文章中，作者介绍了钠离子层状氧化物的分类和研究进展，分析了空气敏感性对其大规模产业化应用带来的诸多问题和挑战，综述了不同垛堞结构、不同材料组分以及环境组分对材料空气敏感性反应机制的影响。在此基础上，文章进一步总结了提升钠离子电池层状正极材料空气稳定性的具体策略及作用机理，最后对钠离子电池层状正极材料存在的问题和未来的发展方向进行了探讨和展望(见下图)。 

详见：Hu-Rong Yao, Lituo Zheng, Sen Xin, Yu-Guo Guo. Air-stability of sodium-based layered-oxide cathode materials. Sci. China Chem., 2022, 65(6): 1076-1087.

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