钠离子电池

合成的 M2 复合材料具有优异的钠存储性能，包括在 8.0 A g-1 的条件下，5900 个循环周期内的高可逆容量（259 mAh g-1），以及高达 30.0 A g-1 的超高速容量（215 mAh g-1）。利用 Na3V2(PO4)3 作为阴极，MoSe2/rGO 复合材料作为阳极，由此组装的全电池也表现出了令人满意的性能。这项工作提供了一个新的案例，说明有简单有效的方法来制备满足高性能要求的钠离子电池。

郑州大学邵国胜课题组依托自主研发的高导电性晶体石墨烯（HCG）为基底材料，通过一种简单的球磨工艺将大量非晶态磷化硒（SeP）负载在三维连通的HCG框架中制备了高容量SIB负极。HCG衬底可以实现钠离子和电子的快速传输，同时可以容纳SeP负极活性物质的巨大体积变化。并且，基于NaxSeP的强玻璃相形成能力，有效避免除Na2Se和Na3P的超细纳米晶外的所有稳定化合物的结晶，极大促进了电池的氧化还原动力学过程。

它在热、动态和机械上都稳定。作者发现它的金属量归因于 sp2杂化碳原子 p 轨道上的离域电子。是一种很有前途的高性能钠离子电池负极材料。其可逆重量和体积容量分别为787.53 mAhg-1和718.10 mAhcm-3，在充放电过程中具有低扩散能垒(0.04-0.30 eV)、低平均开路电压(0.26 V)和小体积变化(3.71%)。。这些电化学性能优于最近报道的负极材料，这表明PHP-石墨烯纳米带是一个有前途的构建单元，用于设计超越石墨烯和五氢石墨烯的新型碳负极材料。

由于红磷的优化结构均匀地限制在多孔NGCA中，具有高电导率和机械稳定性，独立式 P@NGCA负极表现出出色的钠存储性能，具有3.3mAh cm -2的高面积容量和优异的初始库仑效率80%。一维碳纳米管（CNTs）和二维氮掺杂石墨烯纳米片交错形成3D“钢筋混凝土”结构，有利于减轻红磷的体积膨胀并提高导电性。P@NGCA表现出优异的储钠性能具有出色的 ICE 和高容量。

深圳大学 郭春雨教授团队在《Mater. Chem. Front》期刊发表论文，研究报道了一种二维异质结构，其中致密的SnS2纳米片均匀且垂直地固定在石墨烯气凝胶（SnS2@GA）上，用于高性能钠离子电池。

浙江省石墨烯制造业创新中心和中科院宁波材料所的科研人员聚焦石墨烯储能领域应用的热点，历时三个月，形成了一部聚焦于石墨烯在储能领域应用的专题性专利分析报告。该报告以锂离子电池、超级电容器、锂硫电池、锂空气电池、锂金属电池、钠离子电池、铅炭电池等电化学储能体系为切入点，对石墨烯储能领域应用技术进行专利检索（检索截止日为2021年3月31日），并从全球专利申请趋势、主要来源国家、各结构部件中应用专利分布、重要专利申请人等方面进行了详尽的分析。该报告基于目前石墨烯在储能领域的专利申请现状提出了一些建议，以期推动该领域专利技术优势转化为市场优势。

石墨烯材料作为电极，一方面可以作为活性材料参与电化学反应。另一方面，它们可以作为导电添加剂来改善电池反应动力学，并作为缓冲结构来支持电极的结构完整性，在提升新型钠、钾、铝离子电池材料性能方面具有独特的优势。在这篇综述中，对通用的石墨烯基电极结构设计原则和提升性能机制进行了归纳、揭示和总结，阐明了石墨烯材料的优点，并重点介绍了可产生高能量密度、快速充电和持久性能的电池的石墨烯电极纳米结构的示例。

以传统的 MoS2 为例，在理论模拟的指导下，选择了氮掺杂石墨烯上的铁单原子催化剂（SAFe@NG），并首先将其用作基材，以促进 MoS2 在放电过程中的反应动力学。在接下来的充电过程中，结合光谱学和显微镜，证明了 SAFe@NG 催化剂能够实现 Mo/Na2S→NaMoS2→MoS2 的高效可逆转化反应。

在这项工作中，在聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 的辅助下，使用石墨氮化碳 (g-C3N4) 作为前驱体合成了具有可调晶面间距的N掺杂石墨烯。获得的可调晶面间距在0.34 nm至0.45 nm范围内，主要归因于高氮掺杂水平（9.9-33.7 at.%），尤其是吡咯氮。