多价离子电池的研究现状与展望

作者：高靖宇; 王功瑞; 李杰; 章根强^*

来源：硅酸盐学报, 2021, 49(07): 1278-1295.

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20210082

• 多价离子电池
• 正极材料
• 负极材料
• 电解液

近些年来,因金属镁、铝、钙、锌等储量丰富,成本低廉和高安全性,基于多价阳离子(如Al3+,Mg2+,Ca2+,Zn2+等)的可充电电池受到了广泛关注。本工作总结了国内外研究团队在多价离子电池研究方面取得的成果和突破性进展,发现目前多价离子电池研究体系中关于铝离子和镁离子电池的相关研究工作较多,主要侧重于正负极材料的开发以及电解液组分的优化。然而,在多价离子电池体系的快速发展中,我们发现仍然存在一些棘手的问题有待解决,比如正极材料的结构不稳定,较慢的离子迁移速率,负极的钝化及枝晶问题,以及电解液的腐蚀性等。最后就目前多价离子电池体系未来的发展方向进行了展望,即在以后的研究中寻找高能量密度的多价离子电池模型是主要的研究方向,其中可以在正负极材料的结构修饰和性能改进、电解液优化及多组分的匹配等方面进行探究和尝试,以此来获得高性能的多价离子电池。

• 单位
  中国科学技术大学