陜西科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院（文物保護(hù)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院）楊艷玲教授在材料領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)期刊《Progress in Materials Science》（IF：40）上發(fā)表題為“Advanced fast-charging anode designs for sodium-ion batteries”的高水平綜述論文。我校楊艷玲教授、昆士蘭科技大學(xué)陳志剛教授為論文共同通訊作者，陜西科技大學(xué)為第一通訊單位。該論文的發(fā)表提高了我校在能源存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的國(guó)際影響力。

鈉離子電池作為下一代儲(chǔ)能器件，因其潛在的成本優(yōu)勢(shì)和快充能力，受到了廣泛關(guān)注。然而，要實(shí)現(xiàn)超快充（充電時(shí)間小于15分鐘）以滿足實(shí)際應(yīng)用需求，仍然面臨著諸多挑戰(zhàn)。在鈉離子電池中，負(fù)極的動(dòng)力學(xué)行為是決定其快充性能的絕對(duì)核心。因此，為了實(shí)現(xiàn)快速充電電池的大規(guī)模商業(yè)化，近年來學(xué)界投入了大量精力以開發(fā)具有優(yōu)異倍率性能的先進(jìn)負(fù)極材料。然而，從Na⁺遷移全過程的動(dòng)力學(xué)限制出發(fā)，系統(tǒng)總結(jié)負(fù)極材料快充關(guān)鍵瓶頸，并總結(jié)其應(yīng)對(duì)策略的綜述仍較為稀缺。

本論文從Na⁺遷移的動(dòng)力學(xué)過程出發(fā)，分析了鈉離子電池負(fù)極面臨的核心挑戰(zhàn)，主要集中在以下四個(gè)方面：（1）Na⁺脫溶劑化過程的緩慢；（2）SEI層內(nèi)部離子傳輸?shù)氖芟蓿唬?）負(fù)極內(nèi)部固態(tài)擴(kuò)散的緩慢；（4）鈉化/脫鈉過程中的顯著體積變化。基于此，本論文構(gòu)建了一套以機(jī)制為導(dǎo)向、策略相匹配的綜述框架。圍繞體相結(jié)構(gòu)優(yōu)化、協(xié)同電解液工程以及合理SEI設(shè)計(jì)三個(gè)方面，系統(tǒng)總結(jié)了近年來的代表性研究進(jìn)展，力求為高性能鈉離子電池快充負(fù)極的設(shè)計(jì)提供更具針對(duì)性的理論支撐與實(shí)踐參考。最后，對(duì)未來鈉離子電池快充負(fù)極材料的發(fā)展方向、面臨的主要挑戰(zhàn)進(jìn)行了展望，并提出了相應(yīng)的解決策略。

論文信息：Jiaxin Wang, Yanling Yang, et al. Advanced fast-charging anode designs for sodium-ion batteries, Progress in Materials Science, 156 (2026) 101564.

原文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2025.101564

團(tuán)隊(duì)代表性論文：

(1) A fast-charging and ultra-stable sodium-ion battery anode enabled by N-doped Bi/BiOCl in a carbon framework, Advanced Energy Materials, 14 (2024) 2401825. （IF=26.0）

(2) Spatial confinement of Co_1.67Te₂ nanoparticles within porous carbon nanofibers enabling fast kinetics and stability for sodium dual-ion batteries, Energy Storage Materials, 71 (2024) 103578. （IF=20.2）

(3) High capacity and long service in sodium-ion batteries achieved by the refinement of BiOCl from lamellar to flower-like in ether electrolyte, Chemical Engineering Journal, 489 (2024) 151346. （IF=13.2）

(4) Biomass-Derived Carbon for High-Performance Batteries: From Structure to Properties, Advanced Functional Materials, 2022, 2201584.（IF=19.0，ESI高被引論文）

(5) N-doped silk wadding-derived carbon/SnO_x@reduced graphene oxide film as an ultra-stable anode for sodium-ion half/full battery, Chemical Engineering Journal, 433 (2022) 133675.（IF=13.2）

新聞小貼士：

楊艷玲，博士，教授，博士生導(dǎo)師，入選陜西省高層次人才計(jì)劃。近年來主持完成了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng)，主持完成了人社部、科技廳等各類項(xiàng)目20余項(xiàng)。在Advanced Energy Materials、Advanced Functional Materials、Energy Storage Materials、Chemical Engineering Journal等國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文100余篇，被SCI引用1000余次，其中ESI高被引論文3篇，ESI熱點(diǎn)論文1篇，期刊封面論文1篇。出版英文專著1部，獲得省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利40余件。

(核稿：伍媛婷 編輯：劉倩）