Углеродные анодные материалы для перспективных натрий-ионных аккумуляторов

Постоянно растущий спрос на литий-ионные аккумуляторы (LIB), обусловленный стремительным развитием различных электронных устройств и электромобилей, ограничивается недостаточностью ресурсов лития. Поэтому натрий-ионные аккумуляторы (SIB) рассматриваются как перспективная альтернатива LIB благодаря обилию ресурсов натрия и сходным электрохимическим характеристикам. В последние годы был достигнут значительный прогресс в разработке анодных материалов, развитие которых в предыдущие десятилетия ограничивало совершенствование SIB. В частности, была подтверждена возможность использования углеродных материалов для хранения натрия; благодаря доступности сырья, низкой стоимости, нетоксичности и высокой безопасности углеродные материалы интенсивно исследуются как перспективные электродные материалы для SIB. В настоящем обзоре рассмотрен прогресс в области характеристик накопления натрия углеродными материалами, включая графит, аморфный углерод, углерод, легированный гетероатомами, и углерод, полученный из биомассы, а также обобщены соответствующие механизмы накопления натрия. Кроме того, обсуждаются ключевые проблемы, вызовы и перспективы дальнейшего изучения углеродных анодных материалов.