鈉離子電池由于其豐富的鈉資源和潛在的低制造成本在大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)中展現(xiàn)出巨大的潛力。負(fù)極材料作為鈉離子電池的關(guān)鍵組成之一與其電化學(xué)性能密切相關(guān)，因此亟需開(kāi)發(fā)高性能負(fù)極材料推動(dòng)鈉離子電池商業(yè)化應(yīng)用。在已報(bào)道的鈉離子電池負(fù)極材料中，金屬硒化物由于其大的理論容量被認(rèn)為是一種很有前景的候選者。然而，金屬硒化物較差的離子/電子電導(dǎo)率、低的初始庫(kù)侖效率以及充放電過(guò)程中劇烈的體積變化不可避免的阻礙了其實(shí)際應(yīng)用。迄今為止，研究人員開(kāi)發(fā)了多種有效策略來(lái)提升金屬硒化物的儲(chǔ)鈉性能。因此，我們對(duì)金屬硒化物在鈉離子電池中的研究進(jìn)展以及改性策略進(jìn)行了系統(tǒng)的討論和總結(jié)。

圖1.鈉離子電池中金屬硒化物負(fù)極存在的問(wèn)題及相應(yīng)的優(yōu)化策略

近日，我?；膶W(xué)院碳中和技術(shù)創(chuàng)新研究院李林團(tuán)隊(duì)在國(guó)際權(quán)威期刊Advanced Functional Materials上發(fā)表題為《Developing high-performance metal selenides for sodium-ion batteries》的綜述。本文對(duì)金屬硒化物負(fù)極在鈉離子電池近年來(lái)的研究進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)。介紹了金屬硒化物的儲(chǔ)鈉機(jī)制：嵌入-轉(zhuǎn)化反應(yīng)和嵌入-轉(zhuǎn)化-合金化反應(yīng)。同時(shí)根據(jù)金屬硒化物負(fù)極在鈉離子電池中所面臨的挑戰(zhàn)，總結(jié)了金屬硒化物的優(yōu)化策略，即納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、碳材料改性、調(diào)節(jié)電壓窗口、電解液優(yōu)化和構(gòu)建異質(zhì)結(jié)構(gòu)。最后，對(duì)金屬硒化物在鈉離子電池中的潛在研究方向提出建議，包括開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單且高效的優(yōu)化策略提升儲(chǔ)鈉性能、利用先進(jìn)的表征技術(shù)和理論計(jì)算進(jìn)一步探索儲(chǔ)鈉的機(jī)制、組裝大容量的軟包電池實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制備等。本綜述可為高性能金屬硒化物負(fù)極的優(yōu)化和大規(guī)模應(yīng)用提供指導(dǎo)，有助于加速金屬硒化物負(fù)極在鈉離子電池方面的研究進(jìn)展。相關(guān)文章發(fā)表在A(yíng)dvanced Functional Materials上，溫州大學(xué)為第一通訊單位，我院博士后郝志強(qiáng)和2022級(jí)研究生石小燕為第一作者，我院侴術(shù)雷教授和李林特聘教授為該論文共同通訊作者，相關(guān)工作受到國(guó)家自然科學(xué)基金和浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202208093