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領跑國內期刊，首個IF 28.905！張久俊院士EER綜述：鈉超離子導體 (NASICON) 作為鈉離子電池正極材料

在用于鈉離子電池（SIB）的各種材料中，具有顯著結構穩定性和高離子電導率的鈉超離子導體 (NASICON) 基電極材料是最有前途的候選材料之一。然而，相對較低的電子電導率使其顯示出較差的電化學性能，極大地限制了其實際應用。

基于此，上海大學張久俊教授、王琳琳以及倫敦大學學院（UCL）李文堯等人從合成、表征、儲能機制和性能驗證/優化方面回顧了基于NASICON的SIB正極材料的最新進展。作者分析了此類SIB正極材料的優缺點，強調了電極結構與電化學性能之間的關系以及提高其導電性和結構穩定性的策略，包括：

（1）涂覆碳涂層并與碳基材料結合以提高電子導電性；

（2）探索創新合成方法，合成小粒徑正極材料，提高離子擴散速度；

（3）通過元素摻雜實現電化學反應中的多電子轉移；

（4）置換陰離子，得到工作電壓更高、結構更穩定的正極材料。

圖1. Na₃V₂(PO₄)₃（NTP）材料的晶體結構及儲鈉機制

盡管近年來SIBs發展迅速，但仍有一些未解決的挑戰仍然使SIBs遠離商業化。這些挑戰總結如下：

（1）材料合成方法不足，尤其是大規模生產；

（2）對材料功能機制的基本了解不足；

（3）對適用NASICON正極材料的高壓電解液的探索不足；

（4）SIB全電池的設計和制造不足；

（5）基于NASICON正極材料的SIB運行條件需要優化研究。總的來說，可以肯定的是，這種基于NASICON的正極材料在電化學儲能系統中的實際應用具有良好的前景。

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圖2. Na₃V₂(PO₄)₂F₃（NVPF）的晶體結構及儲鈉機制

Sodium Superionic Conductors (NASICONs) as Cathode Materials for Sodium-Ion Batteries, Electrochemical Energy Reviews 2021. DOI: 10.1007/s41918-021-00120-8

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