1、鈉離(li)子電池的(de)負極材料之碳材料

用石(shi)墨(mo)作負極(ji)(ji)，由于鈉(na)離子在(zai)石(shi)墨(mo)層(ceng)(ceng)間(jian)遷(qian)移需要(yao)高躍遷(qian)能(neng)，脫(tuo)/嵌困難。鈉(na)金(jin)屬(shu)會形成枝晶(jing)，如鋰(li)(li)金(jin)屬(shu)一樣。鈉(na)金(jin)屬(shu)的(de)安(an)全(quan)性也(ye)受到質疑，因為其熔點只有97.7℃，而(er)鋰(li)(li)金(jin)屬(shu)為180.5℃。硬(ying)碳被(bei)認為可以(yi)作為負極(ji)(ji)材(cai)料，鈉(na)合金(jin)是否(fou)能(neng)作為負極(ji)(ji)材(cai)料也(ye)正被(bei)廣(guang)泛的(de)研究。在(zai)實驗室中應用較多的(de)鈉(na)離子電(dian)(dian)極(ji)(ji)負極(ji)(ji)材(cai)料有各(ge)類碳材(cai)料，如石(shi)墨(mo)，乙炔(gui)黑，中間(jian)相(xiang)碳微(wei)球（MCMB），它(ta)們的(de)電(dian)(dian)化學性能(neng)與各(ge)自的(de)結構和含(han)(han)氫量密(mi)切相(xiang)關，一般(ban)的(de)規律是：晶(jing)粒(li)小，比(bi)表(biao)面積大，與電(dian)(dian)解質接觸面也(ye)大，從而(er)用來(lai)形成保護層(ceng)(ceng)所消耗(hao)的(de)電(dian)(dian)解質也(ye)多；而(er)含(han)(han)氫量越多，容量滯(zhi)后也(ye)越大。

中間相碳微球（MCMB）的制備及其電(dian)化(hua)(hua)學性能(neng)已(yi)有詳細的研究(jiu)，與不經處理(li)(li)(li)和(he)經高溫（3000℃）處理(li)(li)(li)的MCMB相比，750℃熱處理(li)(li)(li)后的MCMB電(dian)化(hua)(hua)學性能(neng)最(zui)優，這是因為它未完全失氫和(he)適中的石墨化(hua)(hua)程度。報道稱其比容量(liang)達750mAh/g，為石墨理(li)(li)(li)論比容量(liang)372mAh/g（NaC6）的兩(liang)倍多；石墨化(hua)(hua)缺陷(xian)則避免了無謂的有機溶劑分(fen)解，又是低溫制備，可(ke)見，這是一種較為理(li)(li)(li)想的負極(ji)材料。

2、鈉(na)離子電(dian)池的負極材料之合金(jin)

鈉(na)(na)離子電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)負極(ji)材料的另一(yi)類重要(yao)材料是鈉(na)(na)合(he)(he)金(jin)，其(qi)制備是將單(dan)質鈉(na)(na)與其(qi)它(ta)金(jin)屬按一(yi)定比例在惰性(xing)氣氛中于合(he)(he)適溫度下熔(rong)融，再(zai)經退(tui)火結晶即可。目前研(yan)究較多的是鈉(na)(na)的二元與三元合(he)(he)金(jin)，可與鈉(na)(na)制成負極(ji)用合(he)(he)金(jin)的元素有：Pb，Sn，Bi，Ga，Ce，Si等，選擇這些金(jin)屬的原因是：可增加(jia)負極(ji)材料與電(dian)(dian)(dian)(dian)解質的相容性(xing)，防止在過(guo)充電(dian)(dian)(dian)(dian)時生成枝晶，增加(jia)了安全性(xing)，故能(neng)延長(chang)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的使用壽命；且它(ta)們氫過(guo)電(dian)(dian)(dian)(dian)位較高(gao)，能(neng)減少電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的自放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)反應，從而提(ti)高(gao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的貯(zhu)存性(xing)能(neng)。合(he)(he)金(jin)負極(ji)的缺點是降低了比能(neng)量(liang)，如(ru)Nal5Pb4/P2NaxCoO2系統為350Wh/kg，是Na/P2NaxCoO2系統的3/4左右，但其(qi)高(gao)體積比能(neng)量(liang)仍然很有吸引力（Nal5Pb4/P2

NaxCo021500Wh/L，與(yu)Na/P2 NaxCo021600Wh/I接近）。另(ling)外，出(chu)于環保考慮，應(ying)盡量避免使用重金屬(shu)（如Pb）作(zuo)為鈉的合(he)金化元素。有學者對(dui)利用高(gao)分子(zi)摻雜以改變合(he)金晶型以及提高(gao)其(qi)比(bi)容量作(zuo)了相應(ying)的研究(jiu)。