3. 提出了水系钠离子电池一些重要的研究方向和挑战。水系钠离子电池(ASIBs)具有长循环安全性、成本低及环境友好等优点。但是水系电解液的窄电压窗口 (1.23 V)及其带来的低能量密度和电极材料选择限制、以及水和电极材料间副反应等问题，阻碍了ASIBs在大规模储能中的应用。鉴于此，扩大水系电解液电压窗口、开发长寿命的稳定电极材料成为ASIBs的研究焦点。在本文中，中国科学技术大学钱逸泰院士团队总结了最新应用在ASIBs上先进的正/负极材料，并通过电极材料、电解液和集流体三个角度重点讨论了提高稳定电压窗口和构建长循环寿命ASIBs的策略。最后，综述简要讨论了ASIBs未来的挑战和前景。本文主要讨论了如过渡金属氧化物、普鲁士蓝衍生物、聚阴离子化合物、其他钠基化合物四个类型的正极材料；聚阴离子化合物、普鲁士蓝衍生物、碳基有机材料三个类型的负极材料；同时还介绍了近几年应用在ASIBs的双性电极材料（包括NaVPO4F、Na3MnTi(PO4)3等）。随着水系电压窗口的不断拓宽，ASIBs涌现出多种可匹配出高放电电压平台的电池体系，文中进行了归纳。图2. 不同PH的水系电解质的稳定电压窗口和正极/负极氧化还原电位。本文重点从电极材料、电解液和集流体三个角度讨论如何构建高电压、长寿命的ASIBs。电极材料：在既定的电解液中要选择可充分利用电化学稳定窗口的氧化还原电位电极材料，而通过电极材料结构设计，表面涂覆或掺杂，及构建界面保护层或人工SEI可实现高电压长循环ASIBs的构建。而目前通过电解液构建高电压长寿命ASIBs的方法主要有：1）消除电解液的溶氧、调控电解液pH值；2）电解质盐的选择和高浓度电解液的构建；3）电解液添加剂。集流体：金属集流体(不锈钢网、钛箔、镍网等)的钝化和防腐；选择碳基集流体(石墨箔、碳纸等)。ASIBs未来挑战和展望1）电极材料的进一步优化和开发；2）拓宽电化学稳定性窗口，提高循环稳定性；3）对ASIBs机制的深入研究；4）高能量密度、长寿命、可实际应用的水系钠离子全电池的开发。M. Liu, H. Ao, Y. Jin, Z. Hou, X. Zhang, Y. Zhu, Y. Qian. Aqueous rechargeable sodium ion batteries: developments and prospects. Materials Today Energy, 2020, 17: 100432. DOI: 10.1016/j.mtener.2020.100432.https://doi.org/10.1016/j.mtener.2020.100432朱永春，长期从事二次电池电极材料研究，研究涉及水系离子电池、高比容量锂（钠）离子电池机理及应用基础。2015年以来，以第一/通信作者在Adv. Mater.、Energy Environ. Sci.、Adv .Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.、Joule、 Angew. Chem. Int. Ed.、Chem、Nano Energy等发表SCI论文70余篇 ，其中影响因子10.0以上30余篇，H 因子44。钱逸泰，1997年当选为中国科学院院士。曾获2001年度国家自然科学二等奖、2002年安徽省重大科技成就奖、2011年高等学校科学研究优秀成果一等奖等多项奖励。在Science, J. Amer. Chem. Soc. 等国际杂志上发表1000余篇论文，被他引20000余次。培养了一百多名博士，8人获国家杰出青年基金，6人被评为“长江学者”，7人获得中科院百人计划， 2人获得“优青”，1人被评为“泰山学者”。Materials Today Energy 是Materials Today 家族的一本能源期刊，首发2017年。内容涵盖各种能源材料及器件，基础与应用，政策和标准。编辑和编委全部都是活跃在科研第一战线的能源材料科学家，他们不舍得放过一篇优秀稿件！一旦接收，迅速上网，而且优秀工作将通过华人网络渠道广为宣传。只要你的研究有助于保护我们共同的地球，我们就有兴趣帮你发表出来。
