中科院大连化物所 提出钠离子电池制备新方法(《中国科学报》2019-07-01)

  来源:《中国科学报》

  发布时间:2019-07-01

  本报讯(记者刘万生 通讯员易红明)近日,中科院大连化学物理研究所储能技术研究部研究员李先锋、张华民,副研究员郑琼带领的研究团队,在钠离子电池聚阴离子型正极材料研究方面取得新进展。研究成果发表于《美国化学会能源快报》。

  钠离子电池的正极材料决定其能量密度。聚阴离子型化合物具有较高电压、较高理论比容量、结构稳定等优点,成为钠离子电池正极材料的优选之一。

  研究人员在钠离子电池聚阴离子型正极材料的结构基元调控、钠脱嵌机制、碳复合制备、全电池及软包电池构建等方面展开了系列研究,实现了高性能三氟磷酸钒钠、氟磷酸钒钠、磷酸钒钠等钒基聚阴离子型化合物的高效合成及应用。

  团队提出了一种低温溶剂热—球磨制备方法,实现了高电导性碳包覆氟磷酸钒钠(Na3V2(PO4)2F3)的绿色经济合成。研究发现低温溶剂热过程中溶剂种类和pH值对Na3V2(PO4)2F3形貌和产物纯度起到关键作用。在乙醇和水共混溶剂的酸性环境中,晶体具有很高的表面能,可以获得高纯度且高产率的Na3V2(PO4)2F3。与科琴黑(KB)短时间(1小时)球磨之后,Na3V2(PO4)2F3表面均匀包覆了一层高度石墨化的KB,有效提高了其离子扩散和电子传导能力。由Na3V2(PO4)2F3组装的钠离子电池在0.5C的电流下具有138mAh/g的高比容量,在40C的大电流下其容量仍能维持122mAh/g。

  该低温溶剂热—球磨方法将为低成本、高性能钠离子电池技术的实用化提供一种新策略。

  以下是该媒体报道地址:http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2019/7/347316.shtm?bsh_bid=4738354426

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