磷酸铁钠正极材料的制备与改性研究进展

Authors

  • 凌新杰 广西民族大学
  • 黄雅珺 广西民族大学
  • 樊媛媛 广西民族大学

DOI:

https://doi.org/10.70693/cjst.v2i6.2187

Keywords:

磷酸铁钠;钠离子电池;正极材料;制备方法;改性研究

Abstract

随着大规模储能领域对低成本、长寿命电池技术的迫切需求,钠离子电池因钠资源储量丰富、原料成本低廉等优势,已成为电化学储能研究的重要方向。磷酸铁钠(NaFePO₄)作为一种典型的聚阴离子型正极材料,兼具结构稳定性高、安全性好、原料易得及环境友好等特点,被认为是最具产业化应用前景的钠离子电池正极材料之一。本文基于磷酸铁钠的晶体结构与储钠机制,系统综述了其主流制备方法(高温固相法、溶胶-凝胶法、水热/溶剂热法等)及改性策略(碳包覆、元素掺杂、纳米化与形貌调控、复合改性),对比分析了各技术路线的优缺点。针对当前纯橄榄石相合成困难、本征电子电导率低及离子扩散速率慢等核心问题,本文进一步展望了其未来研究方向,以期为高性能磷酸铁钠正极材料的设计与开发提供参考。

References

[1] 胡勇胜, 陆雅翔, 陈立泉. 钠离子电池:从基础研究到产业化[J]. 中国科学:化学, 2021, 51(6): 915-928.

[2] 张联齐, 李娜, 焦丽芳. 钠离子电池正极材料研究进展[J]. 化学学报, 2022, 80(3): 345-362.

[3] 刘思远, 黄云辉, 胡先罗. 橄榄石型磷酸铁钠正极材料的研究进展[J]. 电化学, 2022, 28(4): 2203012.

[4] 李鑫, 梁广川, 王静. NaFePO₄正极材料的制备与改性研究进展[J]. 电源技术, 2021, 45(8): 1075-1079.

[5] Liu Y, Wang C, Zhang L. Recent progress in NaFePO₄ cathode materials for sodium-ion batteries[J]. Journal of Power Sources, 2021, 498: 229912.

[6] Chen L, Li Y, Huang Y. Challenges and perspectives of olivine NaFePO₄ cathode for practical sodium-ion batteries[J]. Energy Storage Materials, 2022, 49: 456-473.

[7] 王兆翔, 陈立泉. 聚阴离子型钠离子电池正极材料[J]. 物理化学学报, 2020, 36(12): 32-45.

[8] 赵君, 王国庆, 李建刚. 高温固相法制备橄榄石型磷酸铁钠的工艺优化[J]. 无机盐工业, 2022, 54(5): 78-83.

[9] 陈晨, 唐新村, 贾明. 溶胶-凝胶法制备NaFePO₄/C正极材料及其电化学性能[J]. 中国有色金属学报, 2020, 30(7): 1615-1623.

[10] 张伟, 刘开宇, 苏耿. 水热法制备橄榄石型NaFePO₄及其储钠性能[J]. 功能材料, 2021, 52(3): 3128-3133.

[11] 张旭, 魏英进, 王春忠. 磷酸铁钠基正极材料的产业化进展与挑战[J]. 电池, 2023, 53(1): 88-91.

[12] 王莉, 何向明, 李建军. 碳包覆磷酸铁钠正极材料的研究进展[J]. 化工新型材料, 2022, 50(2): 1-5.

[13] 孙筱琪, 曹高劭, 涂江平. 钠离子电池磷酸铁钠/碳复合正极材料的研究进展[J]. 材料科学与工程学报, 2021, 39(4): 671-678.

[14] 马晓玲, 崔艳华, 翟玉春. 镁掺杂磷酸铁钠正极材料的制备与电化学性能[J]. 材料工程, 2020, 48(11): 126-133.

[15] 周敏, 李洪森, 朱永法. 锰掺杂改性磷酸铁钠的储钠性能研究[J]. 无机化学学报, 2021, 37(9): 1587-1594.

[16] 吴昊, 杨勇. 钠离子电池磷酸铁钠正极材料的形貌调控与性能优化[J]. 电化学学报, 2022, 27(2): 210-221.

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Published

2026-10-22

How to Cite

凌新杰, 黄雅珺, & 樊媛媛. (2026). 磷酸铁钠正极材料的制备与改性研究进展. 中国科学与技术学报, 2(6), 67–72. https://doi.org/10.70693/cjst.v2i6.2187