中国粉体网讯 2020年9月中科海钠的钠离子电池产品量产，电芯产能可达30万只/月，为全球首款具备自主知识产权的钠离子电池。2021年7月29日，宁德时代新能源科技股份有限公司成功举行了首场线上发布会，董事长曾毓群博士发布了宁德时代的第一代钠离子电池，同时，创新的锂钠混搭电池包也在发布会上首次亮相。另外，
钠离子电池主要是由具有可逆嵌入/脱嵌钠离子的正负极材料和可以使钠离子传输的电解液构成。充电时，钠离子从正极材料脱嵌出来，通过电解液后嵌入负极材料晶胞中，带有等量电荷的电子经外电路流回正极，放电过程与之相反。
对于钠离子电池电极材料来说，正极材料提供钠离子，在充放电过程中随钠离子嵌入/脱嵌提供容量，与能量密度，循环寿命和电池系统的安全性密切相关，是钠离子电池至关重要的一部分。但钠离子嵌入/脱嵌时会引发相变、溶解等诸多问题。因此，想实现钠离子电池的工业化生产，最主要的问题是开发合适的正极材料。
在钠离子电池中将锰基氧化物正极材料与过渡金属氧化物一样分为两类，隧道型锰基氧化物和层状型锰基氧化物。但锰基氧化物材料最与众不同的地方就是Mn3+和Mn4+之间极容易转化，并且晶体结构中存在各种缺陷。因此，锰基氧化物又和二氧化锰一样，富有多样性的晶体结构。
隧道型锰基氧化物一般组成为NaxMnO2，其中Na的含量是0.25<x<0.65，属于正交晶系，具有一维孔道结构和三维孔道结构，该材料的比容量较低，能量密度较低。在三维孔道结构中典型的材料结构是尖晶石型，在锂电中较为常见。
层状锰基氧化物按堆垛方式主要分为四种，O3型结构、P2型结构、O2型结构和水钠锰矿型结构（Birnessite）。相比于O3和P2的层状结构，水钠锰矿具有较大的层间距，适合快速的Na+扩散，但受限于低Na含量和较多的层间结晶水，作为钠离子电极材料难以实现高比容量和长循环寿命。
在众多的层状锰基氧化物中，水钠锰矿型材料层间距和层电荷密度适中，并且具有较高的离子交换活性，因此是一种良好的制备多种晶型锰基氧化物材料的前驱体。
为深入了解水钠锰矿材料的研究，有利于进一步设计开发性能优异的钠离子电池关键电极材料，并构建高稳定、长寿命的钠离子电池，为钠离子电池在储能领域的规模应用提供研究基础和技术支撑，中国粉体网旗下粉体公开课平台将于2021年8月25日举办“2021首届钠离子电池技术网络研讨会”，届时来自南京理工大学的夏晖教授将作《水钠锰矿的结构调控用于高效储钠》报告，本报告以尖晶石结构Mn3O4为前驱体材料，通过电化学转化以及化学转化，实现尖晶石到水钠锰矿的结构转变，通过Na含量、层间结晶水调控，以及新构型多面体的构建，获得新型高Na含量的水钠锰矿电极材料，在水系钠离子电容器和有机系钠离子电池中获得优异的储钠性能。为高性能、低成本钠离子电池电极材料的开发提供了新思路。
报告人介绍
夏晖，南京理工大学，材料科学与工程学院教授、博士生导师，江苏省杰出青年科学基金获得者、中国硅酸盐学会固态离子学分会理事、2018科睿唯安“高被引科学家”、国际先进材料学会（IAAM）会士。先后于2000年和2003年在北京科技大学获得学士和硕士学位，2007年于新加坡国立大学获得博士学位。博士毕业后在新加坡国立大学机械工程系从事博士后研究工作至2011年。于2011年初被引进到南京理工大学材料科学与工程学院，为格莱特纳米科技研究所纳米能源材料(NEM)课题组负责人(http://nem.smse-njust.com/)。课题组主要从事全固态薄膜锂电池，超级电容器以及新型储能体系关键材料与器件的研究。在NatSustain、NatCommun、Adv Mater等期刊发表论文160余篇，论文引用12000余次，H-index为61。
资料来源：
赵芳晖. 锰酸钠正极材料的微观结构调控及储钠性能研究
（中国粉体网编辑整理/青黎）
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