纳米纤维素用于制备钠离子柔性电池

近年来，钠离子电池因其低廉的成本和丰富的钠储量而受到广泛关注。sib具有与lib相似的工作原理:Na+在阴极和阳极之间的电解质中迁移，而电子通过外部电路传输。然而，Na+的半径比Li+的半径大约55%，因此一些在lib中是高质量阳极的阳极材料在sib中表现出较差的存储性能。一般来说，SIBs电极的主体框架具有较大的间隙Na+的插入/提取需要材料。除了动力学问题外，较大的Na+半径也与电极材料在插入或提取过程中可能发生的结构变化有关。因此，开发合适的电极材料对于提高sib的性能至关重要。

纳米纤维素可与活性材料相结合，制备sib柔性电极。Hu等研究表明，使用tempo氧化的CNF作为分散剂可以有效分散水溶液中的二维材料(如MoS2)，并与二维材料形成杂化。优化后的CNF/MoS2/CNTs复合膜可作为SIB阳极的柔性电极。虽然MoS2含量较低，但第一次循环放电容量为147 mAh g−1，仍高于MoS2/CNTs阳极的容量。纳米纤维素可与活性材料复合，经进一步碳化转化为功能钠离子电极材料。例如，Yu和同事通过对BC膜进行简单碳化，展示了一种无粘结剂、独立的碳纳米纤维电极。结果表明，钠离子与溶剂在醚基电解质中同时吸附和共插层，在高容量下具有长循环寿命和高库仑效率。

与Li+相比，Na+的尺寸更大，阻碍了电化学反应的动力学。因此，用于可逆电极的纳米纤维素基复合材料应该具有足够的间隙位点和/或大的通道。未来的挑战是通过先进的合成策略构建和制造具有分层三维多孔结构的新型纳米纤维素基复合材料，这些复合材料包含适当的Na+存储空间，更高的Na+扩散系数，更短的离子扩散距离和快速的电子传递。