Аноды на основе оксидов переходных металлов для электрохимического хранения энергии в литий- и натрий-ионных аккумуляторах

Литий-ионные аккумуляторы (LIBs) с выдающимися показателями удельной энергии и мощности интенсивно исследуются в последние годы, что делает их наиболее подходящей технологией хранения энергии для применения на развивающихся рынках, таких как электрический транспорт и стационарные системы хранения. В последнее время натрий — один из наиболее распространённых элементов на Земле, обладающий физико-химическими свойствами, схожими со свойствами лития, — привлекает всё больше внимания в связи с разработкой натрий-ионных аккумуляторов (SIBs), призванных решить проблему доступности и стоимости лития, особенно для стационарных применений, где размеры и объём аккумулятора имеют меньшее значение. По сравнению с традиционными реакциями интеркаляции оксиды переходных металлов (TMOs), работающие по механизму конверсионных реакций, являются перспективными анодными материалами для перезаряжаемых аккумуляторов благодаря низкой стоимости и высокой гравиметрической удельной ёмкости. В настоящем обзоре обсуждаются последние достижения и сохраняющиеся проблемы, связанные с конверсионными реакциями в LIBs и SIBs, включая обзор различных методов синтеза, морфологических характеристик и электрохимических показателей. Также представлены возможные направления дальнейших исследований и перспективы практического применения TMOs для электрохимического хранения энергии.