中南大学唐有根-王海燕团队EES报道有机电极材料储钠机制研究进展

近日，我校化学化工学院唐有根-王海燕团队在国际能源与环境类顶级学术期刊《Energy & Environmental Science》（IF=33.25）上报道了关于有机电极材料储钠机制研究方面的进展，论文标题为“Understanding the sodium storage mechanisms oforganic electrodes in sodium ion batteries: issues and solutions”（2020, 13, 1568-1592）。中南大学为唯一通讯单位，王海燕副教授和唐有根教授为共同通讯作者，Ranjusha博士为论文第一作者。

有机电极材料为开发高比能、高功率、低成本、环保的钠离子电池提供了新的机遇。多年来，由于锂离子电池的成功商业化，导致了研究重心主要在无机电极材料领域，有机电极材料没有得到广泛关注。然而，由于钠离子半径约比锂离子大约25%，在嵌入和脱出无机晶体时容易引起离子传输慢和晶体结构不稳定等问题，导致材料整体性能不佳。近年来有机电极材料在钠离子电池领域取得了重要的研究进展。但是目前对于相关材料的储钠机制认识还不是特别清晰，学术界也没有关于有机电极材料储钠机制方面的系统性综述论著。本论文详细阐述了不同类别有机电极材料的储钠机制，同时凝炼并提出了高性能钠离子电池有机电极材料的设计思路与指导原则。提出了分子设计、碳包覆与复合、聚合和电解液优化等改性策略。本论文不仅加深了对有机电极材料储钠机制的认识与理解，同时也将为设计高性能钠离子电池提供新思路。

上述工作获得了国家自然科学基金项目（21671200,21975289），湖南省科技重大专项（2017GK1040），湖南省科技计划项目(2017TP1001，2018RS3009），中国博士后国际交流计划资金和中国博士后科学基金(2019M652802)资助。