钠离子电池文献日报

中国科学院物理研究所 · 2026年05月18日

一、今日文献概览

今日新上线钠离子电池领域文献共计2篇，研究内容覆盖电极材料结构设计与电解质安全改性两大核心方向。其中，1篇聚焦于具有特殊层状支撑结构的磷酸钒钠复合正极材料；另1篇报道了适用于高温环境的不可燃混合电解质及其在全电池中的验证。以下结合物理所现有研究方向，对文献内容进行梳理并提出关注建议。

二、文献详情与方向分析

1. 正极材料：折叠橘皮状层状支撑Na3V2(PO4)3复合正极

该研究构建了一种具有折叠橘皮状形貌的层状支撑型Na3V2(PO4)3复合正极材料[1]。通过层状基底的结构支撑作用，旨在优化正极材料的电子传导网络与结构稳定性，进而提升其作为钠离子电池正极的电化学性能。

所内相关研究方向关注建议：

• 纳米材料与纳米结构的可控制备：该工作涉及的折叠层状复合结构为典型的低维组装体，建议关注纳米片、二维层状单元的可控生长、堆垛方式及其对离子扩散路径的调控机制。
• 原位透射电子显微技术：建议利用液相原位或固态原位电镜方法，在原子尺度实时观测钠离子嵌入与脱出过程中层状支撑结构的界面演化、相变行为及力学响应。
• 表面与界面物理化学：层状支撑结构引入大量异质界面，建议结合表面科学手段研究界面处的电荷转移、离子吸附及表面重构现象，为理解复合正极的构效关系提供微观依据。
• 低维关联电子材料的精准制备与物性：若层状支撑体涉及过渡金属氧化物等关联电子体系，可进一步探索其电子关联效应对电荷存储行为的潜在影响。

2. 电解质：不可燃碳酸酯-磷酸盐混合电解质与高温全电池

该研究开发了一种碳酸酯与磷酸盐杂化的不可燃电解质体系，并将其应用于高温钠离子全电池[2]。该设计利用磷酸盐组分的阻燃特性与碳酸酯组分的溶剂化特性相协同，在保障电解质热安全性的同时，实现了全电池在高温条件下的稳定运行。

所内相关研究方向关注建议：

• 极端条件下的物性研究：物理所在高温、高压等极端条件下的材料研究方面具有扎实基础，建议将该类混合电解质体系置于宽温域、高压等极端条件下，系统研究其离子输运机制、热力学稳定性及相行为演变。
• 新能源器件物理：建议从器件物理角度，深入解析混合电解质与正负极之间的界面离子传输动力学、界面阻抗演化及高温下的极化机制，阐明全电池性能衰减的物理根源。
• 复杂氧化物薄膜与电场调控离子行为：若考虑固态化或薄膜化电解质路线，可借鉴复杂氧化物薄膜生长与电场控制离子调制的研究经验，探索无机与有机杂化或全无机薄膜电解质中的离子输运调控新策略。
• 材料制备与表征设备研发：针对新型电解质的多组分特性，建议发展适用于腐蚀性、挥发性电解质体系的原位表征设备与封装测试系统。

三、综合评述与交叉研究建议

今日两篇文献分别从电极材料结构设计（材料端）与电解质安全改性（界面与体系端）切入，体现了钠离子电池研究向高性能与高安全性并重发展的趋势。结合物理所研究布局，建议重点关注以下交叉方向：

建议从事能源材料、低维材料及极端条件物性研究的课题组，在保持自身研究特色的基础上，加强与钠离子电池关键材料体系的交叉融合，推动从基础物理机制到器件应用的全链条创新。