近日，华北电力大学国家储能技术产教融合创新平台/能源动力与机械工程学院田华军教授团队在国际顶级期刊《化学评论》（Chemical Reviews，IF = 62.1）上在线发表了题为“Emerging Chemistry for Wide-Temperature Sodium-Ion Batteries”的长篇综述性论文，全面详实地总结了宽温域钠离子电池的化学机制，尤其是其在极端温度条件下的失效机理和科学挑战。华北电力大学为该成果完成第一单位，我校能源动力与机械工程学院博士研究生张芳为第一作者，张宇宁教授、田华军教授、中佛罗里达大学杨阳教授为通讯作者。

Chemical Reviews《化学评论》是美国化学学会旗下涵盖化学为主题的排名最高的综述性期刊，为相关领域的重要研究成果提供综合性、批判性的评论。

钠离子电池由于其低成本优势，被认为是一种非常有前途的二次储能电池技术。相较于传统的锂离子电池，钠离子电池在宽温域性能方面具有显著的本征优势，其工作温度范围也在被不断拓展。设计和开发高性能的宽温域钠离子电池是实现极端温度环境下高效储能的重要研究之一。因此，深入理解和研究钠离子电池在宽温区内的基础化学成为迫切需求。围绕这一点，该文章重点介绍了宽温域钠离子电池近年来的研究进展，系统总结了极端温度条件下钠离子电池的失效机制与安全问题，深入剖析了典型的宽温域钠离子电池材料的基础化学和面临的科学挑战，详细讨论了宽温域钠离子电池的设计原则和现有的优化策略，并对宽温域钠离子电池大规模生产的可行性进行了分析和讨论，有助于加速对宽温域二次电池的探索和设计。

田华军教授团队依托国家储能技术产教融合创新平台聚焦智能电网与局域储能用储能系统的电池材料与电池电芯本质安全的痛点和难点，开展了系列本质安全储能电池科学研究与技术攻关工作，代表性工作包括：（1）创新性地解决了水系锌电池枝晶生长、析氢和固/液界面腐蚀等科学问题。通过一种低成本、快速、通用的合成技术制备了系列具有功能表面结构的三维锌基合金界面材料，并详细研究了基于双阳离子电解质中锌的沉积/溶解等反应机制。（《自然·通讯》Nature Communications, 2022）；（2）总结了基于卤素电池电化学的发展历史、卤素固体电解质的研究进展与面临的问题和挑战。详细讨论了含卤素固态电解质的制备、改性和电池电化学性能分析，全面剖析了卤素在全固态电池中的物理和化学作用、离子传输机制及设计原则等（Nature Reviews Chemistry, 2023）；（3）在宽温域钠离子电池技术与电解质方面取得了系列突破，探索和总结了宽温域钠离子电池技术与电解质设计准则。（Chemical Reviews, 2024）。近年来，田华军教授团队依托国家储能技术产教融合创新平台在国际顶级期刊Nature Reviews Chemistry, Chemical Reviews, Nature Communications, Science Advances, Advanced Functional Materials等发表多篇高水平学术成果。

论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.3c00728

初审：田华军

复审：薛晓州

审核：徐超

责任编辑：郭耀红