中國儲能網(wǎng)訊：一百多年來，交大人用知識和智慧創(chuàng)造累累碩果，譜寫了近現(xiàn)代史上的諸多“第一”。這是人才培養(yǎng)的智慧、科學(xué)研究的智慧、服務(wù)社會的智慧、為國爭光的智慧。新聞網(wǎng)特推出“交大智慧”專欄，聚焦交大人的智慧之光，展現(xiàn)交大人為國家發(fā)展和社會進步作出的重大貢獻。
近日，上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院馬紫峰教授與其博士生車海英、陳蘇莉、頡瑩瑩等在《Energy & Environmental Science》（影響因子：25.427）發(fā)表了題為“Electrolyte design strategies and research progress for room-temperature sodium-ion batteries”的綜述文章。本文針對鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化過程遇到的電解質(zhì)技術(shù)瓶頸問題，深入分析了國內(nèi)外鈉離子電池電解質(zhì)研發(fā)現(xiàn)狀，全面回顧了鈉離子電池的液體、固體或凝膠型等三類電解質(zhì)研究最新進展，探討了滿足各種電極材料體系及安全性和長循環(huán)壽命等功能需求的電解質(zhì)設(shè)計策略，并基于不同電解質(zhì)組成和形態(tài)，在國際上首次勾畫出鈉離子電池技術(shù)路線圖，闡述了不同電解質(zhì)類型及其電化學(xué)窗口和能量密度的變化規(guī)律，為鈉離子電池研究提供一條清晰的發(fā)展思路。
鈉離子電池與鋰離子電池有類似的工作機理，都是通過鈉或者鋰離子的脫嵌機制實現(xiàn)其充放電過程。由于地球上鈉資源豐富，可通過海水結(jié)晶獲得廉價的鈉鹽，鈉離子電池有望成為未來大規(guī)模儲能應(yīng)用的電化學(xué)儲能器件，成為電化學(xué)能源工程研究的熱點。馬紫峰小組研究是國際上鈉離子電池工程化研發(fā)的領(lǐng)軍團隊，在開展普魯士藍類，層狀結(jié)構(gòu)過渡金屬氧化物兩類正極材料研究基礎(chǔ)上，依托上海電化學(xué)能源器件工程技術(shù)研究中心，與中聚電池研究院合作，率先完成了NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2三元正極材料規(guī)?；铣煞糯笤囼灒⑴恐谱髁塑洶外c離子電池，完成了千瓦級鈉離子電池儲能系統(tǒng)樣機（Journal of The Electrochemical Society, 2016，163 (3) A565-A570）。與美國能源部阿貢國家實驗室合作，利用先進光源（APS)的原位XRD及TXM等手段，系統(tǒng)揭示了NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2三元正極材料的嵌脫鈉過程的結(jié)構(gòu)相變規(guī)律（Advanced Energy Materials, 2016,6(4):1601306)，為鈉離子電池設(shè)計與管理提供理論依據(jù)。
最近，該研究團隊設(shè)計的多功能鈉離子電池電解質(zhì)及其添加劑，有效抑制鈉離子電池的脹氣問題，使高倍率充放電條件下循環(huán)穩(wěn)定性顯著提高。
