随着可再生能源需求的不断增长,碱金属离子(锂/钠/钾离子)电池在电能存储领域、智能电器和电动汽车工业中发挥着越来越重要的作用。为了满足日益增长的碱金属离子电池对能量密度、安全性和使用寿命的要求,需要开发高可逆容量、高安全性和长期循环稳定性的新型负极材料。近年来,锑基氧化物(SbxOy)由于理论容量高、工作电位适中、安全性能优良,并同时对锂、钠、钾具有电化学反应活性,有望成为高性能碱金属离子电池负极材料之一。
基于多年来聚焦于锑基氧化物负极材料的改性研究,西北师范大学周小中副教授课题组与西湖大学徐禹曦教授团队综述总结了锑基氧化物在碱金属离子电池中的电化学储能机制、面临的问题、改进策略及电化学性能等方面的研究进展。从电化学储能机制出发,对锑基氧化物在碱金属离子电池中的反应机理分别进行了梳理,并对锑基氧化物在循环过程中体积膨胀大、转换反应可逆程度低等问题的改进策略进行了总结,具体包括形貌结构的合理构筑、复合导电基质、锑的部分还原以及金属掺杂等。此外,作者还总结了锑基氧化物在储能中需要解决的问题及在实际应用中的潜在前景。该综述对高比能量碱金属离子电池负极材料研究具有一定的借鉴参考作用。

论文信息
Antimony Oxides-Based Anode Materials for Alkali Metal-Ion Storage
Xiaozhong Zhou, Hongling Deng, Aixia Wang, Jinxu Song, Prof. Ziqiang Lei, Prof. Yuxi Xu
Chemistry – A European Journal
DOI: 10.1002/chem.202300506