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有機電活性化合物因其環境友好、可持續性和高理論容量而具有作為有機鈉離子電池 (OSIB) 正極材料的巨大潛力，但其實際應用仍受到低電導率和在有機電解液中的溶解度等缺點的阻礙。此外，對OSIBs的研究主要集中在材料水平上的電極性能上，而忽略了高氧化還原電位和比容量之間的權衡關系。

在此，溫州大學侴術雷教授等人總結了OSIBs中常見的幾種現有反應機制和有機正極材料（羧基小分子、有機聚合物）的設計。此外，提出了根據可能的應用場景改進關鍵電化學參數（輸出電壓、比容量和循環壽命）的設計策略。

然后對組裝在全電池中的有機材料進行了一些說明，并根據它們的能量密度和循環壽命對這些材料進行了比較。該領域的研究需要更多地關注一些含鈉正極及其可能的商業應用的關鍵電化學參數。最后討論了OSIBs中有機正極材料的挑戰和前景，這可以加速潛在商業OSIBs的進展。

圖1. 鈉離子電池有機電極的儲能機制類別

為了創建一個更可持續的能源系統并加速OSIBs的商業應用，作者進行了展望：

（1）推動有機全電池的發展：有機材料的工作電壓需要通過結構改性來調整，以實現高能量密度；

（2）探索理想的分子結構（具有可分離的鈉離子）和電解液優化；

（3）開發獨立、無粘結劑和無碳添加劑的電極材料；

（4）開發水系或全固態鈉離子電池；

（5）使用重要的表征工具、理論計算和新技術了解潛在的儲鈉機制。

圖2. 各類有機正極材料的關鍵特性概述

Organic Cathode Materials for Sodium-Ion Batteries: From Fundamental Research to Potential Commercial Application, Advanced Functional Materials 2021. DOI: 10.1002/adfm.202107718

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侴術雷AFM：鈉離子電池有機正極材料的基礎研究到潛在商業應用

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