层状过渡金属氧化物材料的常见堆垛形式示意图[5]

1。1。3 钠离子电池负极材料

钠离子电池的负极材料仍是现在钠离子电池研究中重点，储钠能力低，依然是目前研究者需解决的问题。目前，常用于钠离子负极材料的主要包括碳基材料和非碳基材料，而非碳基材料主要有金属氧化物材料和金属或金属合金材料。而碳基材料因其成本低、容量高、充放电时体积膨胀小等优势，具有很好的实用前景，己经成为最有工业化前景的电极材料。如今，就钠离子电池负极材料的研究，碳基材料已成为热门之一。

（1）碳基材料

石墨，因其作为锂离子电池负极材料的成功应用，最先进入研究者的视线，但因Na+半径较Li+的大的原因，Na+无法顺利地在石墨层间嵌入与脱出，所以效果并不理想，Fouletier等以石墨作为钠离子电池的负极材料发现其比容量仅有35mAh/g左右[11]。因此，人们开始把目光转向非石墨类碳材料，如活性碳、介孔碳、碳纳米纤维、碳纳米管、氮掺杂多孔碳等。通过不断的研究，人们发现虽然非石墨碳材料具有较高的比容量，但也存在着一些不可忽视的问题，如首次放电不可逆容量损失大、倍率性能差等。但也发现可以通过对碳基材料的表面形貌进行适当的控制或者掺杂原子来解决上述问题。

（2）金属氧化物材料

在理论上，金属氧化物具有较高的容量，因此科研工作者也将其作为钠离子电池的负极材料进行研究，与碳基材料不同，金属氧化物是材料在正负极之间发生氧化还原反应。通过研究发现，金属氧化物具有很好的储钠性能，但在充放电过程中，体积会发生巨大的变化，导致容量下降，循环寿命降低，所以研究者采用把金属氧化物与碳材料复合的方法来改善这一问题。Xie等利用水热反应将SnO2和氮掺杂石墨烯复合，获得了SnO2/N-doped graphene复合物[11]，结果表明，SnO2在与碳材料复合后，体积膨胀得到抑制，这就有效地改善了上述所产生的问题。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

（3）金属或合金材料

金属单质和金属合金具有良好的导电性以及较高的理论容量，因此近年来，也常被作为钠离子电池的负极材料研究，金属单质通过与金属钠的反应形成金属间化合物来进行储钠，这些反应通常是可逆的。金属单质和金属合金虽然具有良好的储钠性能，但和金属氧化物一样，在充放电时，金属单质的体积会产生巨大的变化，导致材料的容量降低。同样的，这一问题的改善，也可以将其与碳材料复合，这样就会得到容量高，循环性能良好的钠离子电池的负极材料[11]。