聲明：商業(yè)轉(zhuǎn)載請注明出處來源

【 摘要 】

馬紫峰，上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授、博導(dǎo)，院士候選人，浙江鈉創(chuàng)創(chuàng)始人。長期從事電化學(xué)能源材料、器件和系統(tǒng)工程技術(shù)研究。已發(fā)表SCI論文300多篇，SCI引用10000多次；申請發(fā)明專利120多項(xiàng)，授權(quán)50多項(xiàng)，多項(xiàng)專利轉(zhuǎn)讓實(shí)施；編寫多部能源材料相關(guān)著作。主持完成多項(xiàng)國家973、863、自然科學(xué)基金、省部級科研項(xiàng)目和企業(yè)合作等項(xiàng)目；目前正在主持2項(xiàng)鈉電相關(guān)科研項(xiàng)目。2018年創(chuàng)建浙江鈉創(chuàng)新能源有限公司，推動鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化。同年10月上海交通大學(xué)-紹興濱海先進(jìn)電池技術(shù)聯(lián)合研發(fā)中心籌建，依托浙江鈉創(chuàng)運(yùn)行。2021年，浙江鈉創(chuàng)完成億元級Pre-A輪融資。

馬紫峰

馬紫峰，上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，院士候選人，浙江鈉創(chuàng)創(chuàng)始人。

1988.6 獲浙江大學(xué)化學(xué)工程學(xué)系工學(xué)碩士。1995年獲華南理工大學(xué)工業(yè)催化專業(yè)工學(xué)博士學(xué)位。曾受聘擔(dān)任科技部/聯(lián)合國開發(fā)計劃署（UNDP）“中國燃料電池公共汽車可行性研究”項(xiàng)目中方專家。1998.10到上海交通大學(xué)工作并任燃料電池研究所副所長。1999至2011年任上海交通大學(xué)化工系系主任，為上海交大化工一級學(xué)科建設(shè)做出重要貢獻(xiàn)。曾于2000年9月至2001年8月任美國能源部Brookhaven National Laboratory訪問科學(xué)家，德國波恩大學(xué)（2004）和香港科技大學(xué)（2010）訪問學(xué)者。現(xiàn)兼任上海電化學(xué)能源器件工程技術(shù)研究中心主任、上海高校電化學(xué)能源系統(tǒng)及應(yīng)用工程中心主任、上海交通大學(xué)能源研究院副院長、電化學(xué)工程與技術(shù)研究所所長、中國化工學(xué)會儲能工程專業(yè)委員會主任委員。

主要研究方向：鈉離子電池材料制備過程與放大 、動力與儲能系統(tǒng)集成與電池管理系統(tǒng)、甲醇重整制氫及其燃料電池系統(tǒng)集成、新型電化學(xué)能源材料與器件創(chuàng)制。

馬紫峰老師長期從事電化學(xué)能源材料、器件和系統(tǒng)工程技術(shù)研究。《儲能科學(xué)與技術(shù)》副主編、《Journal of New Materials for Electrochemical Systems》、《化工學(xué)報》、《高?；瘜W(xué)工程學(xué)報》和《電化學(xué)》等期刊編委。主持完成國家973計劃項(xiàng)目2項(xiàng)、863計劃重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目3項(xiàng)，省部級科研項(xiàng)目和企業(yè)合作項(xiàng)目20多項(xiàng)。目前正在主持的科研項(xiàng)目有： [1] 國家自然科學(xué)重點(diǎn)基金項(xiàng)目：高比能長壽命鈉離子電池正極材料制備及電極/電解質(zhì)界面結(jié)構(gòu)特性研究，21938005； [2] 上海市科技創(chuàng)新行動計劃：鈉離子電池儲能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及裝置研發(fā)應(yīng)用，19DZ1205500。

主編《過程工程導(dǎo)論》教材（化學(xué)工業(yè)出版社，2009）、主譯《動量、熱量和質(zhì)量傳遞原理（第4版）》（化學(xué)工業(yè)出版社，2005），參編《燃料電池系統(tǒng)》、《燃料電池》、《過程工程：物質(zhì)·能源·智慧》和《化學(xué)工程——從基礎(chǔ)研究到工業(yè)應(yīng)用》等專著。已發(fā)表SCI論文300多篇，SCI引用10000多次。申請發(fā)明專利120多項(xiàng)，授權(quán)50多項(xiàng)，多項(xiàng)專利轉(zhuǎn)讓實(shí)施。2018年，創(chuàng)建浙江鈉創(chuàng)新能源有限公司，推動鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化。2002年獲上海市化學(xué)化工學(xué)會“莊長恭獎”提名獎；2003年入選上海市“曙光學(xué)者”；2004年入選首批教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃”；2009年入選“上海市優(yōu)秀學(xué)科帶頭人”，全國“寶鋼優(yōu)秀教師獎”；2007和2013年兩次入選國家973計劃項(xiàng)目首席科學(xué)家；2014年創(chuàng)建“上海電化學(xué)能源器件工程技術(shù)研究中心”和“上海高校電化學(xué)能源系統(tǒng)及應(yīng)用工程中心”。2018年獲上海市領(lǐng)軍人才，國務(wù)院特殊津貼、國家車用鋰電池協(xié)會（IALB）杰出研究獎；2018年，馬紫峰團(tuán)隊(duì)磷酸鐵鋰動力電池制造及其應(yīng)用過程關(guān)鍵技術(shù)，獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎，2019年入選國際儲能年度人物大獎、中國化工學(xué)會會士。2021年4月，入選中國工程院2021年院士增選有效候選人名單。

Electrochemical properties of P2-Na2/3 [Ni1/3Mn2/3] O2 cathode material for sodium ion batteries when cycled in different voltage ranges

【摘要】P2型Na2/3 [Ni1/3 Mn2/3]O2正極材料通過噴霧干燥法和兩步固態(tài)工藝合成。研究了制備的鈉離子電池正極材料在不同充放電電壓范圍內(nèi)的電化學(xué)行為。結(jié)果表明，P2-Na2/3 [Ni1/3Mn2/3 ]O2正極的循環(huán)性能很大程度上取決于電壓窗口。 該材料在 2.0 V 和 4.0 V之間表現(xiàn)出優(yōu)異的可逆性，可逆容量為 86mAhg-1 (0.1C) 和 77mAhg-1 (1℃)。XRD分析表明P2型Na2/3[Ni1/3Mn2/3]O2的晶體結(jié)構(gòu)在2.0-4.0 V的長期循環(huán)后可以很好地保持 。當(dāng)上限電壓增加到4.5V，P2-Na2/3 [Ni1/3Mn2/3 ]O2的晶體結(jié)構(gòu)在 4.0-4.5 V 時由于 Na +的過度提取而受到不可逆的破壞 。另一方面，當(dāng)循環(huán)電壓范圍在 1.6V 和 3.8V 之間，放電容量增加到 135mAhg-1 (0.1C) 和 108分別為mAhg-1(1C)。然而，1.6-3.8V的循環(huán)穩(wěn)定性不如2.0-4.0 V的好。這可能是由于Na +在較低電壓下 過度插入結(jié)構(gòu)引起的晶格應(yīng)力。

Electrochimica Acta 113, 200-204, 2013

Structure optimization of Prussian blue analogue cathode materials for advanced sodium ion batteries

【摘要】一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的普魯士藍(lán)類似物Na1.76Ni0.12Mn0.88 [Fe(CN) 6] 0.98 (PBMN)的合成和研究。惰性 Ni2+（Fe-C≡N-Ni組）與活性 Mn2+/3+（Fe-C≡N-Mn組）的共存平衡了氧化還原反應(yīng)引起的結(jié)構(gòu)紊亂。這種正極材料具有特別優(yōu)異的循環(huán)壽命和高容量（118.2 mAh g-1）。

Chemical Communications 50 (87), 13377-13380, 2014

Prussian blue without coordinated water as a superior cathode for sodium-ion batteries

【摘要】首先通過氧化石墨烯和PB之間的電子交換開發(fā)了不含配位水的微立方普魯士藍(lán)（PB）。所獲得的還原氧化石墨烯-PB復(fù)合材料表現(xiàn)出Fe位點(diǎn)的完全氧化還原反應(yīng)，并具有超高的電化學(xué)性能以及作為鈉離子電池正極的優(yōu)異循環(huán)穩(wěn)定性。

Chemical Communications 51 (38), 8181-8184, 2015

In Operando XRD and TXM Study on the Metastable Structure Change of NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2 under Electrochemical Sodium‐Ion Intercalation

【摘要】在操作XRD 和TXM-XANES 方法中表明，NaNi1/ Fe1/3Mn1/3O2在循環(huán)過程中的結(jié)構(gòu)演變遵循連續(xù)變化，并且在兩相的存在下形成非平衡固溶體相。出現(xiàn)O3和P3單斜晶相，Ni3+/Ni4+和Fe3+/Fe4+的氧化還原電對在4.0~4.3 V的充電電壓范圍內(nèi)起主要作用。

Advanced Energy Materials 6 (24), 1601306, 2016

Electrolyte design strategies and research progress for room-temperature sodium-ion batteries

近日，上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院馬紫峰教授研究小組等在國際期刊《Energy & Environmental Science》發(fā)表了題為“Electrolyte design strategies and research progress for room-temperature sodium-ion batteries”的綜述文章。本文針對鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化過程遇到的電解質(zhì)技術(shù)瓶頸問題，深入分析了國內(nèi)外鈉離子電池電解質(zhì)研發(fā)現(xiàn)狀，全面回顧了鈉離子電池的液體、固體或凝膠型等三類電解質(zhì)研究最新進(jìn)展，探討了滿足各種電極材料體系及安全性和長循環(huán)壽命等功能需求的電解質(zhì)設(shè)計策略，并基于不同電解質(zhì)組成和形態(tài)，在國際上首次勾畫出鈉離子電池技術(shù)路線圖，闡述了不同電解質(zhì)類型及其電化學(xué)窗口和能量密度 的變化規(guī)律，為鈉離子電池研究提供一條清晰的發(fā)展思路。

鈉離子電池與鋰離子電池有類似的工作機(jī)理，都是通過鈉或者鋰離子的脫嵌機(jī)制實(shí)現(xiàn)其充放電過程。由于地球上鈉資源豐富，可通過海水結(jié)晶獲得廉價的鈉鹽，鈉離子電池有望成為未來大規(guī)模儲能應(yīng)用的電化學(xué)儲能器件，成為電化學(xué)能源工程研究的熱點(diǎn)。馬紫峰小組研究是國際上鈉離子電池工程化研發(fā)的領(lǐng)軍團(tuán)隊(duì)，在開展普魯士藍(lán)類，層狀結(jié)構(gòu)過渡金屬氧化物兩類正極材料研究基礎(chǔ)上，依托上海電化學(xué)能源器件工程技術(shù)研究中心，與中聚電池研究院合作，率先完成了NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2三元正極材料規(guī)?；铣煞糯笤囼?yàn)，并批量制作了軟包型鈉離子電池，完成了千瓦級鈉離子電池儲能系統(tǒng)樣機(jī)（Journal of The Electrochemical Society, 2016，163 (3) A565-A570；儲能科學(xué)與技術(shù)，2016，5（1）：65-68）。與美國能源部阿貢國家實(shí)驗(yàn)室合作，利用先進(jìn)光源（APS)的原位XRD及TXM等手段，系統(tǒng)揭示了NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2三元正極材料的嵌脫鈉過程結(jié)構(gòu)相變規(guī)律（Advanced Energy Materials, 2016,6(4):1601306)。

圖1 HSE雜交制備過程—NASICON粉末，PVdF-HFP和1M NaCF 3 SO 3 / TEGDME

圖2 基于不同電解液系統(tǒng)的各種SIB的能量密度

Energy & Environmental Science 10 (5), 1075-1101, 2017

Challenges in developing electrodes, electrolytes, and diagnostics tools to understand and advance sodium‐ion batteries

【摘要】考慮到鈉資源的天然豐富性和低成本，鈉離子電池（SIB）在大規(guī)模電化學(xué)儲能方面?zhèn)涫荜P(guān)注。然而，需要智能結(jié)構(gòu)設(shè)計策略和良好的機(jī)械理解來實(shí)現(xiàn)具有高能量密度的先進(jìn) SIB。近年來，先進(jìn)的正極、負(fù)極和電解質(zhì)材料的探索以及先進(jìn)的診斷技術(shù)得到了廣泛的開展。本綜述主要關(guān)注有吸引力的電池材料（即正極、負(fù)極、和電解質(zhì)），并總結(jié)了提高其電化學(xué)性能的最新策略，并介紹了操作診斷的最新進(jìn)展，以揭示電化學(xué)性能背后的物理特性，并為設(shè)計和合成先進(jìn)電池材料提供指導(dǎo)和方法。還提供了對未來研究以建立更好的 SIB 的展望。

Advanced Energy Materials 8 (14), 1702403, 2018

2018年5月，浙江鈉創(chuàng)新能源有限公司由上海交通大學(xué)教授馬紫峰鈉離子電池技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合上海電化學(xué)能源器件工程技術(shù)研究中心、上海紫劍化工科技有限公司和浙江醫(yī)藥股份有限公司共同發(fā)起成立。其聚焦鈉離子電池技術(shù)創(chuàng)新與工程化，致力打造具有全球影響力的鈉離子電池系統(tǒng)創(chuàng)新企業(yè)，是目前鈉離子電池研究的第一梯隊(duì)。秉承“鈉電、創(chuàng)造、綠色、能源”的理念，為智能電網(wǎng)儲能、電動交通工具、分布式儲能、特種用途化學(xué)電源提供綠色環(huán)保、可持續(xù)能源提供解決方案。

2018年10月，上海交通大學(xué)-紹興濱海先進(jìn)電池技術(shù)聯(lián)合研發(fā)中心(簡稱“聯(lián)合研發(fā)中心”)由上海交通大學(xué)與紹興濱海新區(qū)管委會籌建，依托浙江鈉創(chuàng)新能源有限公司進(jìn)行實(shí)體化運(yùn)行。國家973計劃首席科學(xué)家、上海交通大學(xué)能源研究院副院長馬紫峰教授擔(dān)任中心主任。聯(lián)合研發(fā)中心旨在吸收上海交通大學(xué)在先進(jìn)電池技術(shù)領(lǐng)域研究成果和專業(yè)人才，對先進(jìn)動力與儲能電池、燃料電池技術(shù)開展工程化、配套化、成熟化技術(shù)研究，推動實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

鈉創(chuàng)新能源的正極材料是鐵酸鈉基三元正極材料，負(fù)極材料目前不清楚具體情況。具官網(wǎng)介紹，非水性鈉離子電池電解液工程優(yōu)化方法，根據(jù)正極材料和負(fù)極材料特性設(shè)計了多種電解液體系，使全電池的循環(huán)壽命顯著提高，目前已從超過2500次提升到10000次。2020年11月，第六屆全國儲能工程大會上，浙江鈉創(chuàng)新能源作為參展單位順利展出其核心產(chǎn)品，包括鐵基三元材料前驅(qū)體、鐵酸鈉基三元正極材料、鈉電電解液、電芯及系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)品等，引起了學(xué)術(shù)界及企業(yè)代表的廣泛關(guān)注及咨詢合作。會展期間，最為亮點(diǎn)的是采用鈉創(chuàng)自主研發(fā)的鈉離子電池為動力系統(tǒng)的低速兩輪電動車，試駕體驗(yàn)者不斷。

2021年11月在紹興市 “同心·越城”大會上，浙江鈉創(chuàng)“年產(chǎn)8萬噸鈉離子電池正極材料項(xiàng)目”的正式簽約。該項(xiàng)目總投資15億元人民幣，用地300畝。建設(shè)包括鐵酸鈉三元正極材料等在內(nèi)的鈉離子電池關(guān)鍵材料，建設(shè)鐵酸鈉基正極材料前驅(qū)體及正極材料產(chǎn)線。鈉創(chuàng)順利完成了億元級Pre-A輪融資，用于萬噸級鐵酸鈉基正極材料及其電解液的生產(chǎn)及人才隊(duì)伍建設(shè)。

據(jù)浙江鈉創(chuàng)官網(wǎng)顯示，浙江鈉創(chuàng)目前擁有30余項(xiàng)發(fā)明專利，范圍涵蓋鈉離子電池正極材料、電解液、電池的設(shè)計制造以及系統(tǒng)集成與管理等。已建成投產(chǎn)全球首條噸級鐵酸鈉基過渡金屬氧化物正極材料中試線。制作的圓柱型及軟包型鈉離子電池性能優(yōu)越，且通過了國家權(quán)威部門的安全檢測認(rèn)證，完成鈉離子電池系統(tǒng)在電動自行車以及儲能柜等領(lǐng)域示范應(yīng)用。

●  浙江鈉創(chuàng)發(fā)展歷程：