钠离子电池在电网层次的应用需要活性材料兼具高能量密度和可持续性。
Na
2
C
6
O
6
由于其高理论比容量（
501 mAh g
-1
）和丰富的储量，成为钠离子电池正极材料的最佳候选之一。
问题在于：
Na
2
C
6
O
6
可逆容量太低，而具体原因也不得而知！
有鉴于此，斯坦福大学鲍哲楠课题组和崔屹课题组合作研究了
Na
2
C
6
O
6
可逆容量太低的原因，并由此开发了一种基于
4-Na
储存机理的高效钠离子电池。
图
1. Na
2
C
6
O
6
可能的储
Na
机理
研究表明，
Na
2
C
6
O
6
在循环过程中的可逆相变是
Na
2
C
6
O
6
氧化还原活性衰退的原因。而活性颗粒的尺寸以及电极工作条件，则是脱钠过程中降低相变活化壁垒的两个关键因素。
图
2.
电池循环过程中的
Na
2
C
6
O
6
的可逆变化
基于以上认识，研究人员开发了一种具有
4-Na
储存功能的
Na
2
C
6
O
6
电极材料，可逆容量达到
484 mAh g
-1
，能量密度达到
726
Wh kg
-1
正极，
能量效率超过
87%
。
图
3.
基于
4-Na
储存机理的
Na
2
C
6
O
6
正极性能
Minah Lee, Jihyun Hong, Yi Cui, Zhenan
Bao et al. High-performance sodium–organic battery by realizing four-sodium
storage in disodium rhodizonate. Nature Energy 2017.
