[科技日报]钠离子电池正极材料挺“锰” 有望取代锂电池

科技日报,南京,12月6日(记者崔玉萌,记者张伟)锂离子电池的应用越来越接近人们的生活,但地球上的锂资源非常有限,采矿成本是高。替代电池的开发已成为各国科学家的重要方向。十大正规赌博网站夏辉教授与中外团队合作,共同制定结构设计和控制方法,并在锰基阴极材料研究方面取得重要进展,使低成本钠离子电池有望取代锂 - 离子电池。相关结果发表在最新一期《自然·通讯》On。

钠资源丰富,采矿成本仅为锂的1%。因此,钠离子电池的研究和开发已成为研究人员争夺“开放”的领域。锰酸钠正极材料的层状结构具有理论容量高,价格低,来源广泛的优点,使其成为钠离子电池正极材料的热门研究对象。

然而,由于锰酸钠阴极材料的层间距较窄,在充放电过程中,半径较大的钠离子在层间迁移,这将“粉碎”阴极材料的结构,这成为关键难点在开发钠离子电池。除了层间距外,影响钠离子电池性能的另一个重要因素是层状结构的钠离子含量。许多研究人员试图通过各种方法制备不同层结构的锰酸钠,但性能指标很难满足实际应用要求。

夏辉教授的团队开创了结构设计和调控方法。与中国科学院物理研究所顾林教授和加州大学圣地亚哥分校孟莹教授合作,在碳酸氢钠分层结构的基础上,成功制作了大间隔,高层次具有钠离子含量的纳米正极材料。

正极材料的电极比容量为211.9mAh/g,而目前市场上的锂电池正极材料的电流容量约为140mAh/g。在充放电过程中,正极材料的结构稳定无相,体积变化仅为2%,1000次充放电后比容量保持率高达94.6%,而电池则行业一般具有约80%的特定容量保持率。 %。

2018年12月7日《科技日报》第3版

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