近日，福州大学材料科学与工程学院、新能源材料与工程研究院（张久俊院士团队）在钠离子电池方面取得重要阶段性进展，相关成果以“Atomic layer deposition for sodium-ion battery”为题发表在材料类国际顶级期刊《Advanced Energy Materials》期刊上（影响因子24.4，中科院一区）。继《Advanced Materials》发表重要成果之后，该研究团队再创佳绩，又一最新成果荣登国际顶尖学术期刊。

 

 

图1. 原子层沉积技术的基本工作原理及在钠离子电池中的作用

 

钠离子电池（SIBs）由于钠资源丰富且成本低廉，被认为是锂离子电池的可持续替代品。然而，钠离子（Na⁺）的离子半径更大、质量更高，这导致其在电极材料中的嵌入动力学缓慢，从而导致电池能量密度低、反应动力学迟缓、循环寿命短及安全隐患，亟待技术突破。

 

原子层沉积（ALD）技术以其独特的纳米级精度调控能力，为突破SIBs性能瓶颈开辟了创新路径。其核心自限制反应特性，能够在电极表面构筑高度均一、超薄的功能性涂层。这一设计巧妙兼顾多重效益：在显著降低无效质量、提升能量密度的同时，更能通过精准的纳米结构有效加速离子传输、强力抑制电极体积膨胀及副反应，从而大幅提升电极的结构与界面稳定性。近年来，ALD在SIBs领域的应用呈现迅猛发展态势，尤其在正极优化方面取得显著成果，但系统性研究的深度与广度仍有待拓展。本文深度聚焦ALD涂层与电极材料间的关键作用机制，系统解析了该技术在负极、正极、电解质中的前沿创新应用，并前瞻性探讨其面临的核心技术挑战与商业化前景，旨在为钠离子电池技术的加速发展注入强劲创新动能。

 

我院23级硕士生张天柱为该论文的第一作者。福州大学材料科学与工程学院、新能源材料与工程研究院为第一单位。论文得到福州大学郑云教授、颜蔚教授和张久俊院士的共同指导。获得国家自然科学基金外国学者研究基金项目（22250710676）、福建省“闽江学者”奖励支持计划项目、福建省自然科学基金（2024J01261）、福建省中青年教师教育科研项目（JZ230002）、福州大学材料科学与工程学院一流学科培优项目等资助。

 

文章信息：T. Zhang, T. Wang, Y. Zheng, L. Qian, X. Liu, W. Yan, J. Zhang, Atomic Layer Deposition for Sodium-ion Batteries, Adv. Energy Mater., 2025, e01760.

 

文章链接：https://doi.org/10.1002/aenm.202501760