鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:314次 | 2023年07月11日
?一種提高鈉離子電池正極材料性能的方案
鈉離子電池因其豐富的原材料資源、低成本和高安全性而在大規(guī)模儲(chǔ)能方面大有可為。
氟磷酸釩鈉(Na3(VOPO4)2F)的理論能量密度為480Wh/Kg,被認(rèn)為是各種陰極材料中一個(gè)強(qiáng)有力的候選者。然而,其固有的低導(dǎo)電性和合成過程中的高能耗阻礙了其商業(yè)化。
中國科學(xué)院過程工程研究所(IPE)和物理研究所的研究人員開發(fā)了一步機(jī)械化學(xué)方法,快速制備了多陰離子化合物氟磷酸釩鈉作為納離子電池的正極材料,表現(xiàn)出優(yōu)異的速率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。
這項(xiàng)工作于5月14日發(fā)表在《自然通訊》上。
所制備的Na3(VOPO4)2F/KB復(fù)合材料在0.1C時(shí)提供了142mAhg-1的高放電容量。超過理論比容量(130mAhg-1)的額外容量得益于界面電荷儲(chǔ)存。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
此外,即使在20攝氏度的條件下,也可以獲得112毫安時(shí)g-1的比容量,這意味著這種Na-離子電池可以在三分鐘內(nèi)完全充電/放電。
這種復(fù)合材料的卓越循環(huán)穩(wěn)定性被證明是具有超高的循環(huán)穩(wěn)定性,在10,000次循環(huán)中保持98%。
高分辨率的透射電子顯微鏡顯示,約30納米的Na3(VOPO4)2F的納米晶體被嵌入碳框架中,這有利于電子和Na離子的快速傳導(dǎo)。
原位X射線衍射和23Na核磁共振譜也證明了Na3(VOPO4)2F/KB復(fù)合材料在充電/放電過程中的可逆結(jié)構(gòu)演變和可忽略的體積變化。
"該方法為改善陰極材料的速率性能和循環(huán)性能提供了一個(gè)可行的策略。此外,公斤級的產(chǎn)品表明該機(jī)械化學(xué)方法適用于快速大規(guī)模生產(chǎn)Na-離子電池的電極材料,"該研究的共同通訊作者趙俊梅教授說。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備