文 献 综 述 1.1钠离子电池概述 1.1.1钠离子电池机理、结构 在动力电池方面，锂离子电池具有高比能、高电压、高效率、无自放电、无记忆效应等优点而成为首选，但是金属锂在地球上丰度仅为17~20 μg/g，金属钠作为仅次于锂的第二轻的金属元素，丰度高达2.3%~2.8%，比锂高4~5个数量级[1]。

从这个角度来说，将钠应用于储能技术领域，具有商业化和可持续利用的巨大潜力和优势。

钠离子电池具有与锂离子电池相似的工作原理和储能机理。

如图1所示，钠离子电池在充放电过程中，钠离子在正负电极之间可逆地穿梭引起电极电势的变化而实现电能的储存与释放，是典型的”摇摆式”储能机理。

充电时，钠离子从正极活性材料晶格中脱出，正极电极电势升高，同时钠离子进一步在电解液中迁移至负极表面并嵌入负极活性材料晶格中，在该过程中电子则由外电路从正极流向负极，引起负极电极电势降低，从而使得正负极之间电压差升高而实现钠离子电池的充电；放电时，钠离子和电子的迁移则与之相反，钠离子从负极脱出经电解液后重新嵌入正极活性材料晶格中，电子则经由外电路从负极流向正极，为外电路连接的用电设备提供能量做功，完成电池的放电和能量释放。

图1 钠离子电池工作原理示意图 1.1.2钠离子电池电极材料 目前,钠离子电池活性正极材料主要包括过渡金属氧化物、磷酸盐和氟磷酸盐等聚阴离子型材料以及配位聚合物等其他类型材料。

负极材料则可主要分为碳基材料、钛基化合物、合金类负极以及有机化合物等材料。

1.1.2.1正极材料 （1）层状金属氧化物 层状金属氧化物的通式为NaxTMO2,其结构由共边的TMO6八面体形成的过渡金属层状结构[(MO2)n]和位于过渡金属层间的碱金属离子组成。

由于钠的含量及配位环境对其稳定性的影响,层状金属氧化物相的结构对其电化学性能的影响比较大[2-3]。

（2）隧道结构氧化物NaxMO2 对于NaxMnO2来说,当x0.2V)和插入微孔中(发生于2 nm）或高中孔率多孔炭成为生物质炭材料的另一重要产品。