红磷的纳米化及其在钠离子电池中的应用

摘要

钠离子电池(SIBs)具有成本低廉、安全性高、环境友好等优点,且可以兼容现有的锂离子电池生产设备,在大规模储能以及电动汽车领域都有着广泛的应用前景.在众多的SIBs负极材料中,红磷拥有超高的理论比容量(2596 mA·h·g^(–1))、合适的氧化还原电位(0.4 V vs Na/Na^(+))以及丰富的资源储量,是极具潜力的SIBs负极材料.然而红磷极低的本征电导率和在储钠过程中巨大的体积效应极大的限制了其容量利用率、长期循环稳定性和倍率性能.目前对红磷基负极材料改性的最有效方法之一是红磷的纳米化,纳米化可以改善红磷的电化学活性和长期循环稳定性.为了便于研究者了解纳米红磷的制备方法,本文系统总结了纳米红磷的制备方法,包括球磨、升华冷凝、热还原、气相生长、溶剂热、化学沉淀等,并对各种方法的优缺点进行了分析比较,最后对未来的研究方向进行了展望.希望能以此促进红磷负极的发展及其在钠离子电池中的实际应用.