近年来受到学术界和产业届广泛关注的钠离子电池，其工作原理和目前主流的锂离子电池相似，但相比锂元素，钠的储量更丰富、价格低廉，有望在未来的能源系统中占据重要的地位。然而，现阶段设计和制造高性能的钠离子电池仍然是一项具有挑战性的任务，甚至在电极材料设计及能量存储机制方面还有不少相互矛盾的观点需要进一步厘清。鉴于此，纳米材料工程研究中心田志红教授团队从经典的热力学角度出发，系统总结了钠离子存储过程中的化学变化，把钠离子的吸附过程模拟成具有附加电化学结合势的多层面吸附，提出了钠离子在碳材料中新的存储机制和理论模型。另外，针对钠离子电池研究中面临的问题与未来挑战，也提出了自己独特的思路和策略。
该研究成果发表在能源材料领域国际学术期刊Advanced Energy Materials上 “A reanalysis of the diverse sodium species in carbon anodes for sodium ion batteries: a thermodynamic view”。河南大学为第一署名单位，纳米材料工程研究中心“黄河学者”田志红教授为第一作者，华东理工大学张玉特聘研究员与德国马普胶体与界面研究所Markus Antonietti教授为共同通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金委、河南大学和德国马克斯-普朗克学会等的大力支持。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202102489
