journal article·2025-05-04

Advancements and challenges in anode materials for sodium-ion batteries: a comprehensive review

Appu Shivannanaik, Anusha Balighatta Rameshkumar, Udayabhanu, Prashantha Kalappa

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Abstract

While sodium sources are abundant and reasonably priced, Na-ion batteries are being considered as a viable replacement for Li-ion batteries in large-scale energy storage systems. Considerable international effort is being directed into the development of high-performance electrode materials for Na-ion batteries, which are crucial to their growth. This study presents a comprehensive overview of anode materials for Na-ion batteries, including the most recent advancements in Na-storage methods. graphite-based carbon materials, hard carbon-based materials, nanostructured titanium-based materials, chalcogen-based materials, alloy-based materials, and other anodes (metal oxides, sulfides, and organic materials). Review also describes the Na-storage processes and electrochemical properties of different anode materials.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advancements in Battery Materials · Advanced Battery Technologies Research · Extraction and Separation Processes

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

ACU-Centre for Research and Innovation, Adichunchanagiri School of Natural Sciences, Adichunchanagiri University

BMSIT & Management Yelahanka Bangalore

References (100+)

Show source-provided references
1. 10.1149/1945-7111/aba8b910.1149/1945-7111/aba8b9 ↗
2. 10.1007/s40820-023-01226-y10.1007/s40820-023-01226-y ↗
3. 10.1002/aenm.20150258810.1002/aenm.201502588 ↗
4. 10.1021/acsenergylett.0c0218110.1021/acsenergylett.0c02181 ↗
5. 10.34133/energymatadv.001510.34133/energymatadv.0015 ↗
6. 10.1007/s12274-023-6187-810.1007/s12274-023-6187-8 ↗
7. 10.1002/adfm.20230266110.1002/adfm.202302661 ↗
8. 10.1093/nsr/nwaa17810.1093/nsr/nwaa178 ↗
9. 10.1016/j.jpcs.2022.11074610.1016/j.jpcs.2022.110746 ↗
10. 10.1016/j.jpcs.2021.11047910.1016/j.jpcs.2021.110479 ↗
11. 10.1016/j.cej.2021.13093610.1016/j.cej.2021.130936 ↗
12. 10.1002/ange.20210810910.1002/ange.202108109 ↗
13. 10.1016/j.jcis.2024.04.21510.1016/j.jcis.2024.04.215 ↗
14. 10.1016/j.ssi.2013.09.03810.1016/j.ssi.2013.09.038 ↗
15. 10.1002/aenm.20160283110.1002/aenm.201602831 ↗
16. 10.1039/D0CS00187B10.1039/D0CS00187B ↗
17. 10.1016/j.carbon.2023.03.02010.1016/j.carbon.2023.03.020 ↗
18. 10.1002/cssc.20210127010.1002/cssc.202101270 ↗
19. 10.1016/j.mattod.2018.12.04010.1016/j.mattod.2018.12.040 ↗
20. 10.1002/sstr.20210013210.1002/sstr.202100132 ↗
21. 10.1016/j.jpowsour.2024.23473010.1016/j.jpowsour.2024.234730 ↗
22. 10.1039/C6EE01807F10.1039/C6EE01807F ↗
23. 10.1002/smtd.20180017110.1002/smtd.201800171 ↗
24. 10.1016/j.jechem.2020.11.01010.1016/j.jechem.2020.11.010 ↗
25. 10.1021/acs.chemmater.5b0234810.1021/acs.chemmater.5b02348 ↗
26. 10.1007/s10853-018-2814-210.1007/s10853-018-2814-2 ↗
27. 10.1016/j.electacta.2015.01.08610.1016/j.electacta.2015.01.086 ↗
28. 10.1149/2.0031502jes10.1149/2.0031502jes ↗
29. 10.1016/j.jelechem.2021.11576510.1016/j.jelechem.2021.115765 ↗
30. 10.1016/j.mattod.2016.10.00210.1016/j.mattod.2016.10.002 ↗
31. 10.1021/acs.chemrev.6b0055810.1021/acs.chemrev.6b00558 ↗
32. 10.1021/acsnano.7b0743610.1021/acsnano.7b07436 ↗
33. 10.1039/C8TA02695E10.1039/C8TA02695E ↗
34. 10.1016/j.jechem.2018.09.00110.1016/j.jechem.2018.09.001 ↗
35. 10.1016/j.jechem.2023.04.04310.1016/j.jechem.2023.04.043 ↗
36. 10.1002/anie.20141037610.1002/anie.201410376 ↗
37. 10.1016/j.matpr.2022.04.53110.1016/j.matpr.2022.04.531 ↗
38. 10.1016/j.chempr.2021.02.02510.1016/j.chempr.2021.02.025 ↗
39. 10.1038/s41560-022-01033-610.1038/s41560-022-01033-6 ↗
40. 10.1038/s41560-020-0601-110.1038/s41560-020-0601-1 ↗
41. 10.1021/jacs.1c0692310.1021/jacs.1c06923 ↗
42. 10.1016/j.ensm.2024.10333410.1016/j.ensm.2024.103334 ↗
43. 10.1126/science.270.5236.59010.1126/science.270.5236.590 ↗
44. 10.1016/0167-2738(88)90351-710.1016/0167-2738(88)90351-7 ↗
45. 10.1039/C3RA47187J10.1039/C3RA47187J ↗
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48. 10.1021/acs.accounts.5b0048210.1021/acs.accounts.5b00482 ↗
49. 10.1021/acsomega.9b0044810.1021/acsomega.9b00448 ↗
50. 10.1039/C7TA10823K10.1039/C7TA10823K ↗
51. 10.1149/1.139334810.1149/1.1393348 ↗
52. 10.1002/advs.20170014610.1002/advs.201700146 ↗
53. 10.1002/aenm.20200364010.1002/aenm.202003640 ↗
54. 10.1016/j.electacta.2018.08.13610.1016/j.electacta.2018.08.136 ↗
55. 10.1021/nl301695710.1021/nl3016957 ↗
56. 10.1016/j.carbon.2017.12.10310.1016/j.carbon.2017.12.103 ↗
57. 10.1016/j.jpowsour.2017.12.05410.1016/j.jpowsour.2017.12.054 ↗
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65. 10.1016/j.gee.2024.03.00510.1016/j.gee.2024.03.005 ↗
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68. 10.1021/acsami.6b0375710.1021/acsami.6b03757 ↗
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71. 10.1021/nl402633n10.1021/nl402633n ↗
72. 10.1016/j.nanoen.2015.09.01410.1016/j.nanoen.2015.09.014 ↗
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74. 10.1021/am506103610.1021/am5061036 ↗
75. 10.1016/j.mattod.2019.11.00810.1016/j.mattod.2019.11.008 ↗
76. 10.1016/j.jpowsour.2022.23163610.1016/j.jpowsour.2022.231636 ↗
77. 10.1016/j.jallcom.2023.17088110.1016/j.jallcom.2023.170881 ↗
78. 10.1016/j.jpowsour.2016.06.05510.1016/j.jpowsour.2016.06.055 ↗
79. 10.1021/acs.jpcc.5b0993510.1021/acs.jpcc.5b09935 ↗
80. 10.1016/j.jcis.2023.01.05610.1016/j.jcis.2023.01.056 ↗
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82. 10.1016/j.apsusc.2020.14582610.1016/j.apsusc.2020.145826 ↗
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85. 10.1039/C4TA06186A10.1039/C4TA06186A ↗
86. 10.1039/C7TA07648G10.1039/C7TA07648G ↗
87. 10.1016/j.ssi.2014.09.01610.1016/j.ssi.2014.09.016 ↗
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