據科技部報道,韓國科學技術研究院(KIST)發布消息稱,該院能源融合研究組成功開發出以新型納米復合體(氟化錫SnF2)和碳素為基礎的鈉離子電池用負極材料。該研究結果刊登在納米技術領域《Nano Energy》雜志上。研究組負責人表示,此次研究成果將進一步提升鈉離子電池的性能,未來將推動鈉離子電池應用于儲能系統。
研究組通過調節制造環境,用較厚的碳素層制作密封的納米復合體后,將SnF2和高導電性乙炔在惰性條件下混合后,用研磨的方法制成負極材料,并成功將其應用于鈉離子電池。研究發現,與沒有進行復合化的SnF2電極容量(323mAh/g)相比,新開發的納米復合體負極材料(SnF2/C)的容量提高了約兩倍以上,達到了563mAh/g。此外,在電池壽命的測試方面,沒有復合化的SnF2電極在反復充放電50次后,其容量下降到49mAh/g,而納米復合體電極在同樣次數的充放電后,其容量仍能達到337mAh/g,耐用性更強。
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近年,根據鈉離子電池特點設計開發了一系列正負極材料,在容量和循環壽命方面有很大提升,如作為負極的硬碳材料、過渡金屬及其合金類化合物,作為正極的聚陰離子類、普魯士藍類、氧化物類材料等。
比如在2017年,美國斯坦福大學鮑哲南團隊研發了新型鈉離子電池陰極(正極)材料,在新設計的鈉離子電池中,鈉離子可附著在肌醇上,而肌醇是一種常見的化合物,可從米糠或玉米加工過程中的液體副產物中提取。鈉離子和肌醇的新結合顯著改善鈉基電池的離子循環,使離子能更有效地從陰極移動穿過電解質到磷陽極,繼而產生更強的電流。他們的鈉離子電池實現了高達484mAh/g的可逆容量、以及726Wh/kg的能量密度。同年,德州大學達拉斯分校和首爾大學共同研發出一款全新電池,其采用錳基鈉離子材料。
粉體圈 整理
作者:粉體圈
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