
Citation: Pan Wenli, Guan Wenhao, Jiang Yinzhu. Research Advances in Polyanion-Type Cathodes for Sodium-Ion Batteries[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2020, 36(5): 190501. doi: 10.3866/PKU.WHXB201905017

聚阴离子型钠离子电池正极材料的研究进展
English
Research Advances in Polyanion-Type Cathodes for Sodium-Ion Batteries

-
Key words:
- Sodium-ion battery
- / Polyanion-type cathode
- / High rate capability
- / Ion diffusion
- / Electron transport
-
-
[1]
Evans, A.; Strezov, V.; Evans, T. J. Renew. Sust. Energ. Rev. 2012, 16, 4141. doi: 10.1016/j.rser.2012.03.048
-
[2]
Liu, J.; Zhang, J. G.; Yang, Z.; Lemmon, J. P.; Imhoff, C.; Graff, G. L.; Li, L.; Hu, J.; Wang, C.; Xiao, J. Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 929. doi: 10.1002/adfm.201200690
-
[3]
Ellis, B. L.; Nazar, L. F. Curr. Opin. Solid State Mat. Sci. 2012, 16, 168. doi: 10.1016/j.cossms.2012.04.002
-
[4]
Xiang, X.; Zhang, K.; Chen, J. Adv. Mater. 2015, 27, 5343. doi: 10.1002/adma.201501527
-
[5]
Guo, S. P.; Li, J. C.; Xu, Q. T.; Ma, Z.; Xue, H. G. J. Power Sources 2017, 361, 285. doi: 10.1016/j.jpowsour.2017.07.002
-
[6]
Wang, P. F.; You, Y.; Yin, Y. X.; Guo, Y. G. Adv. Energy Mater. 2018, 8. doi: 10.1002/aenm.201701912
-
[7]
Jiang, Y.; Yu, S.; Wang, B.; Li, Y.; Sun, W.; Lu, Y.; Yan, M.; Song, B.; Dou, S. Adv. Funct. Mater. 2016, 26, 5315. doi: 10.1002/adfm.201600747
-
[8]
Wang, B.; Han, Y.; Wang, X.; Bahlawane, N.; Pan, H.; Yan, M.; Jiang, Y. iScience 2018, 3, 110. doi: 10.1016/j.isci.2018.04.008
-
[9]
Barpanda, P.; Lander, L.; Nishimura, S. I.; Yamada, A. Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1703055. doi: 10.1002/aenm.201703055
-
[10]
Masquelier, C.; Croguennec, L. Chem. Rev. 2013, 113, 6552. doi: 10.1021/cr3001862
-
[11]
Yabuuchi, N.; Kubota, K.; Dahbi, M.; Komaba, S. Chem. Rev. 2014, 114, 11636. doi: 10.1021/cr500192f
-
[12]
Ouyang, X.; Lei, M.; Shi, S.; Luo, C.; Liu, D.; Jiang, D.; Ye, Z.; Lei, M. J. Alloy. Compd. 2009, 476, 462. doi: 10.1016/j.jallcom.2008.09.028
-
[13]
Balke, N.; Jesse, S.; Morozovska, A.; Eliseev, E.; Chung, D.; Kim, Y.; Adamczyk, L.; Garcia, R.; Dudney, N.; Kalinin, S. Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 749. doi: 10.1038/nnano.2010.174
-
[14]
Padhi, A. K.; Nanjundaswamy, K. S.; Goodenough, J. B. J. Electrochem. Soc. 1997, 144, 1188. doi: 10.1149/1.1837571
-
[15]
Yamada, A.; Chung, S. C.; Hinokuma, K. J. Electrochem. Soc. 2001, 148, A224. doi: 10.1149/1.1348257
-
[16]
Huang, H.; Yin, S. C.; Nazar, L. S. Electrochem. Solid State Lett. 2001, 4, A170. doi: 10.1149/1.1396695
-
[17]
Oh, S. M.; Myung, S. T.; Hassoun, J.; Scrosati, B.; Sun, Y. K. Electrochem. Commun. 2012, 22, 149. doi: 10.1016/j.elecom.2012.06.014
-
[18]
Zhu, Y.; Xu, Y.; Liu, Y.; Luo, C.; Wang, C. Nanoscale 2013, 5, 780. doi: 10.1039/C2NR32758A
-
[19]
Casas-Cabanas, M.; Roddatis, V. V.; Saurel, D.; Kubiak, P.; Carretero-González, J.; Palomares, V.; Serras, P.; Rojo, T. J. Mater. Chem. 2012, 22, 17421. doi: 10.1039/C2JM33639A
-
[20]
Kim, J.; Seo, D. H.; Kim, H.; Park, I.; Yoo, J. K.; Jung, S. K.; Park, Y. U.; Goddard III, W. A.; Kang, K. Energy Environ. Sci. 2015, 8, 540. doi: 10.1039/C4EE03215B
-
[21]
Barpanda, P.; Ye, T.; Lu, J.; Yamada, Y.; Chung, S. C.; Nishimura, S.; Okubo, M.; Zhou, H.; Yamada, A. ECS Trans. 2013, 50, 71. doi: 10.1149/05024.0071ecst
-
[22]
Barpanda, P.; Liu, G.; Ling, C. D.; Tamaru, M.; Avdeev, M.; Chung, S. C.; Yamada, Y.; Yamada, A. Chem. Mat. 2013, 25, 3480. doi: 10.1021/cm401657c
-
[23]
Kim, H.; Park, C. S.; Choi, J. W.; Jung, Y. Angew. Chem. Int. Edit. 2016, 55, 6662. doi: 10.1002/anie.201601022
-
[24]
Gopalakrishnan, J.; Rangan, K. K. Chem. Mat. 1992, 4, 745. doi: 10.1021/cm00022a001
-
[25]
Lim, S. Y.; Kim, H.; Shakoor, R.; Jung, Y.; Choi, J. W. J. Electrochem. Soc. 2012, 159, A1393. doi: 10.1149/2.015209jes
-
[26]
Jian, Z.; Yuan, C.; Han, W.; Lu, X.; Gu, L.; Xi, X.; Hu, Y. S.; Li, H.; Chen, W.; Chen, D. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 4265. doi: 10.1002/adfm.201400173
-
[27]
Zhu, C.; Song, K.; van Aken, P. A.; Maier, J.; Yu, Y. Nano Lett. 2014, 14, 2175. doi: 10.1021/nl500548a
-
[28]
Zhou, W.; Xue, L.; Lü, X.; Gao, H.; Li, Y.; Xin, S.; Fu, G.; Cui, Z.; Zhu, Y.; Goodenough, J. B. Nano Lett. 2016, 16, 7836. doi: 10.1021/acs.nanolett.6b04044
-
[29]
Gao, H.; Seymour, I. D.; Xin, S.; Xue, L.; Henkelman, G.; Goodenough, J. B. J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 18192. doi: 10.1021/jacs.8b11388
-
[30]
Gover, R.; Bryan, A.; Burns, P.; Barker, J. Solid State Ion. 2006, 177, 1495. doi: 10.1016/j.ssi.2006.07.028
-
[31]
Serras, P.; Palomares, V.; Goñi, A.; de Muro, I. G.; Kubiak, P.; Lezama, L.; Rojo, T. J. Mater. Chem. 2012, 22, 22301. doi: 10.1039/c2jm35293a
-
[32]
Chen, M.; Hua, W.; Xiao, J.; Cortie, D.; Chen, W.; Wang, E.; Hu, Z.; Gu, Q.; Wang, X.; Indris, S. Nat. Commun. 2019, 10, 1480. doi: 10.1038/s41467-019-09170-5
-
[33]
Kee, Y.; Dimov, N.; Staykov, A.; Okada, S. Mater. Chem. Phys. 2016, 171, 45. doi: 10.1016/j.matchemphys.2016.01.033
-
[34]
Li, S.; Guo, J.; Ye, Z.; Zhao, X.; Wu, S.; Mi, J. X.; Wang, C. Z.; Gong, Z.; McDonald, M. J.; Zhu, Z. ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 17233. doi: 10.1021/acsami.6b03969
-
[35]
Guan, W.; Pan, B.; Zhou, P.; Mi, J.; Zhang, D.; Xu, J.; Jiang, Y. ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 22369. doi: 10.1021/acsami.7b02385
-
[36]
Chen, C. Y.; Matsumoto, K.; Nohira, T.; Hagiwara, R. Electrochem. Commun. 2014, 45, 63. doi: 10.1016/j.elecom.2014.05.017
-
[37]
Law, M.; Ramar, V.; Balaya, P. J. Power Sources 2017, 359, 277. doi: 10.1016/j.jpowsour.2017.05.069
-
[38]
Zhang, D.; Ding, Z.; Yang, Y.; Zhao, S.; Huang, Q.; Chen, C.; Chen, L.; Wei, W. Electrochim. Acta 2018, 269, 694. doi: 10.1016/j.electacta.2018.03.045
-
[39]
Treacher, J. C.; Wood, S. M.; Islam, M. S.; Kendrick, E. Phys. Chem. Chem. Phys. 2016, 18, 32744. doi: 10.1039/c6cp06777h
-
[40]
Rangasamy, V. S.; Thayumanasundaram, S.; Locquet, J. P. Electrochim. Acta 2018, 276, 102. doi: 10.1016/j.electacta.2018.04.166
-
[41]
Reynaud, M.; Ati, M.; Boulineau, S.; Sougrati, M. T.; Melot, B. C.; Rousse, G.; Chotard, J. N.; Tarascon, J. M. ECS Trans. 2013, 50, 11. doi: 10.1149/05024.0011ecst
-
[42]
Barpanda, P.; Oyama, G.; Ling, C. D.; Yamada, A. Chem. Mat. 2014, 26, 1297. doi: 10.1021/cm4033226
-
[43]
Meng, Y.; Zhang, S.; Deng, C. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 4484. doi: 10.1039/c4ta06711h
-
[44]
Meng, Y.; Li, Q.; Yu, T.; Zhang, S.; Deng, C. CrystEngComm 2016, 18, 1645. doi: 10.1039/c5ce02046h
-
[45]
Reynaud, M.; Rousse, G.; Abakumov, A. M.; Sougrati, M. T.; Van Tendeloo, G.; Chotard, J. N.; Tarascon, J. M. J. Mater. Chem. A 2014, 2, 2671. doi: 10.1039/c3ta13648e
-
[46]
Singh, P.; Shiva, K.; Celio, H.; Goodenough, J. B. Energy Environ. Sci. 2015, 8, 3000. doi: 10.1039/c5ee02274f
-
[47]
Yu, C. J.; Choe, S. H.; Ri, G. C.; Kim, S. C.; Ryo, H. S.; Kim, Y. J. Phys. Rev. Appl. 2017, 8, 024029. doi: 10.1103/PhysRevApplied.8.024029
-
[48]
Chong, X. Y.; Jiang, Y.; Feng, J. J. Micromech. Mol. Phys. 2017, 2, 1750002. doi: 10.1142/S2424913017500023
-
[49]
Barpanda, P.; Oyama, G.; Nishimura, S. I.; Chung, S. C.; Yamada, A. Nat. Commun. 2014, 5, 4358. doi: 10.1038/ncomms5358
-
[50]
Oyama, G.; Nishimura, S. I.; Suzuki, Y.; Okubo, M.; Yamada, A. ChemElectroChem 2015, 2, 1019. doi: 10.1002/celc.201500036
-
[51]
Meng, Y.; Yu, T.; Zhang, S.; Deng, C. J. Mater. Chem. A 2016, 4, 1624. doi: 10.1039/c5ta07696j
-
[52]
Dwibedi, D.; Ling, C. D.; Araujo, R. B.; Chakraborty, S.; Duraisamy, S.; Munichandraiah, N.; Ahuja, R.; Barpanda, P. ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 6982. doi: 10.1021/acsami.5b11302
-
[53]
Prosini, P. P.; Lisi, M.; Zane, D.; Pasquali, M. Solid State Ion. 2002, 148, 45. doi: 10.1016/S0167-2738(02)00134-0
-
[54]
Deiss, E. Electrochim. Acta 2005, 50, 2927. doi: 10.1016/j.electacta.2004.11.042
-
[55]
Yang, Z.; Feng, Y.; Li, Z.; Sang, S.; Zhou, Y.; Zeng, L. J. Electroanal. Chem. 2005, 580, 340. doi: 10.1016/j.jelechem.2005.04.004
-
[56]
Das, S.; Majumder, S.; Katiyar, R. J. Power Sources 2005, 139, 261. doi: 10.1016/j.jpowsour.2004.06.056
-
[57]
Longoni, G.; Wang, J. E.; Jung, Y. H.; Kim, D. K.; Mari, C. M.; Ruffo, R. J. Power Sources 2016, 302, 61. doi: 10.1016/j.jpowsour.2015.10.033
-
[58]
Li, G.; Jiang, D.; Wang, H.; Lan, X.; Zhong, H.; Jiang, Y. J. Power Sources 2014, 265, 325. doi: 10.1016/j.jpowsour.2014.04.054
-
[59]
Song, W.; Ji, X.; Wu, Z.; Yang, Y.; Zhou, Z.; Li, F.; Chen, Q.; Banks, C. E. J. Power Sources 2014, 256, 258. doi: 10.1016/j.jpowsour.2014.01.025
-
[60]
Deng, G.; Chao, D.; Guo, Y.; Chen, Z.; Wang, H.; Savilov, S. V.; Lin, J.; Shen, Z. X. Energy Storage Mater. 2016, 5, 198. doi: 10.1016/j.ensm.2016.07.007
-
[61]
Lu, J.; Yamada, A. ChemElectroChem 2016, 3, 902. doi: 10.1002/celc.201500535
-
[62]
Rahman, M. M.; Sultana, I.; Mateti, S.; Liu, J.; Sharma, N.; Chen, Y. J. Mater. Chem. A 2017, 5, 16616. doi: 10.1039/C7TA04946C
-
[63]
Liu, Y.; Zhang, N.; Wang, F.; Liu, X.; Jiao, L.; Fan, L. Z. Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1801917. doi: 10.1002/adfm.201801917
-
[64]
Ali, G.; Lee, J. H.; Susanto, D.; Choi, S. W.; Cho, B. W.; Nam, K. W.; Chung, K. Y. ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 15422. doi: 10.1016/j.elecom.2012.06.014
-
[65]
Barpanda, P.; Ye, T.; Nishimura, S. I.; Chung, S. C.; Yamada, Y.; Okubo, M.; Zhou, H.; Yamada, A. Electrochem. Commun. 2012, 24, 116. doi: 10.1021/acsami.6b04014
-
[66]
Jian, Z.; Zhao, L.; Pan, H.; Hu, Y. S.; Li, H.; Chen, W.; Chen, L. Electrochem. Commun. 2012, 14, 86. doi: 10.1016/j.elecom.2011.11.009
-
[67]
Rui, X.; Sun, W.; Wu, C.; Yu, Y.; Yan, Q. Adv. Mater. 2015, 27, 6670. doi: 10.1002/adma.201502864
-
[68]
Liu, Q.; Meng, X.; Wei, Z.; Wang, D.; Gao, Y.; Wei, Y.; Du, F.; Chen, G. ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 31709. doi: 10.1021/acsami.6b11372
-
[69]
Serras, P.; Palomares, V.; Kubiak, P.; Lezama, L.; Rojo, T. Electrochem. Commun. 2013, 34, 344. doi: 10.1016/j.elecom.2013.07.010
-
[70]
Ali, B.; Ghafoor, F.; Shahzad, M. I.; Shah, S. K.; Abbas, S. M. J. Power Sources 2018, 396, 467. doi: 10.1016/j.jpowsour.2018.06.049
-
[71]
Pan, W.; Guan, W.; Liu, S.; Xu, B. B.; Liang, C.; Pan, H.; Yan, M.; Jiang, Y. J. Mater. Chem. A 2019, 7, 13197. doi: 10.1039/C9TA02188D
-
[72]
Zhang, Y.; Xia, X.; Liu, B.; Deng, S.; Xie, D.; Liu, Q.; Wang, Y.; Wu, J.; Wang, X.; Tu, J. Adv. Energy Mater. 2019, 9, 1803342. doi: 10.1002/aenm.201803342
-
[73]
Jung, Y. H.; Lim, C. H.; Kim, D. K. J. Mater. Chem. A 2013, 1, 11350. doi: 10.1039/c3ta12116j
-
[74]
Zhang, J.; Yuan, T.; Wan, H.; Qian, J.; Ai, X.; Yang, H.; Cao, Y. Sci. China Chem. 2017, 60, 1546. doi: 10.1007/s11426-017-9125-y
-
[75]
Li, S.; Dong, Y.; Xu, L.; Xu, X.; He, L.; Mai, L. Adv. Mater. 2014, 26, 3545. doi: 10.1002/adma.201305522
-
[76]
Xu, Y.; Wei, Q.; Xu, C.; Li, Q.; An, Q.; Zhang, P.; Sheng, J.; Zhou, L.; Mai, L. Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1600389. doi: 10.1002/aenm.201600389
-
[77]
An, Q.; Xiong, F.; Wei, Q.; Sheng, J.; He, L.; Ma, D.; Yao, Y.; Mai, L. Adv. Energy Mater. 2015, 5, 1401963. doi: 10.1002/aenm.201401963
-
[78]
Fang, Y.; Xiao, L.; Ai, X.; Cao, Y.; Yang, H. Adv. Mater. 2015, 27, 5895. doi: 10.1002/adma.201502018
-
[79]
Jiang, T.; Wei, Y.; Pan, W.; Li, Z.; Ming, X.; Chen, G.; Wang, C. J. Alloy. Compd. 2009, 488, L26. doi: 10.1016/j.jallcom.2009.08.134
-
[80]
Ni, J.; Zhang, L.; Fu, S.; Savilov, S.; Aldoshin, S.; Lu, L. Carbon 2015, 92, 15. doi: 10.1016/j.carbon.2015.02.047
-
[81]
李亚东, 邓玉峰, 潘智毅, 魏印平, 赵世玺, 干林.物理化学学报, 2017, 33, 2293. doi: 10.3866/PKU.WHXB201705294Li, Y. D.; Deng, Y. F.; Pan, Z. Y.; Wei, Y. P.; Zhao, S. X.; Gan, L. Acta Phys. -Chim. Sin. 2017, 33, 2293. doi: 10.3866/PKU.WHXB201705294
-
[82]
Zhang, S.; Gu, H.; Pan, H.; Yang, S.; Du, W.; Li, X.; Gao, M.; Liu, Y.; Zhu, M.; Ouyang, L. Adv. Energy Mater. 2017, 7, 1601066. doi: 10.1002/aenm.201601066
-
[83]
Zhang, S.; Chen, J.; Tang, T.; Jiang, Y.; Chen, G.; Shao, Q.; Yan, C.; Zhu, T.; Gao, M.; Liu, Y. J. Mater. Chem. A 2018, 6, 3610. doi: 10.1039/C7TA10887G
-
[1]
-

计量
- PDF下载量: 72
- 文章访问数: 2293
- HTML全文浏览量: 750