鈉離子電池負(fù)極材料主要包括以下幾類：

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1. 碳基材料：

- 石墨：天然石墨是鋰離子電池常用的負(fù)極材料，但對于鈉離子電池而言，由于鈉離子的離子半徑較大，難以嵌入天然石墨的層間，所以普通石墨的儲鈉性能較差。不過，通過對石墨進行特殊處理，如擴大層間間距或選擇合適的電解質(zhì)溶劑使Na與溶劑分子共插層插入石墨層間，可改善其儲鈉性能，但仍存在電解質(zhì)溶劑消耗、插層電壓高、體積膨脹等挑戰(zhàn)。

- 無定形碳：包括硬碳和軟碳。硬碳通過天然或生物質(zhì)前驅(qū)體的化學(xué)或熱處理產(chǎn)生，具有機械硬度高、能保持前驅(qū)體微/介孔形態(tài)等特點。許多天然生物質(zhì)（如椰殼、稻殼、秸稈、竹子、核桃殼等）和合成聚合物可用于生產(chǎn)硬碳，其具有較多的無序結(jié)構(gòu)、較高的缺陷濃度、較高的雜原子含量和較大的石墨層間距，以及更封閉的孔徑結(jié)構(gòu)，為鈉離子提供了更多的儲存點和擴散途徑，是目前比較有前景的鈉電負(fù)極材料。軟碳由半石墨結(jié)構(gòu)組成，缺陷和無序程度相對較少，比硬碳具有更大的結(jié)晶度和更高的導(dǎo)電性。但軟碳石墨域的狹窄層間距離容納鈉離子存在瓶頸，需通過電解質(zhì)優(yōu)化和合理設(shè)計納米結(jié)構(gòu)才能實現(xiàn)鈉的存儲。

- 雜原子摻雜碳材料：在碳材料中引入雜原子（如B、N、S、P等）可提高碳負(fù)極材料的儲鈉能力、表面潤濕性以及電子電導(dǎo)率，促進電荷轉(zhuǎn)移和電極/電解質(zhì)的相互作用。

2. 鈦基材料：在眾多可變價的過渡金屬元素氧化物中，鈦的氧化還原電位較低，嵌入型鈦基材料可用作鈉離子電池負(fù)極。這類材料具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、循環(huán)壽命長等優(yōu)點，但比容量相對較低，限制了其在高能量密度電池中的應(yīng)用。

3. 有機類材料：主要包括碳基化合物、席夫堿化合物、有機自由基化合物和有機硫化物等。有機材料來源廣泛，成本低廉。然而，大部分有機類負(fù)極材料的本征電子電導(dǎo)率低，在制漿過程中需添加大量導(dǎo)電添加劑，降低了電池體系的體積能量密度。并且有機類材料在電解液中的溶解度較高，循環(huán)穩(wěn)定性較差。

4. 合金類材料：如硅、錫、銻、鍺等。合金類材料的儲鈉比容量較高，但在充放電過程中會發(fā)生較大的體積變化，導(dǎo)致電極結(jié)構(gòu)破壞，影響電池的循環(huán)性能。通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和納米化處理等方法，可以在一定程度上緩解體積變化問題，提高合金類負(fù)極材料的性能。

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