钠离子电池正极材料研究获重要进展,有望取代锂电池

来源:科技日报  2018-12-07 20:49
分享到:

锰基正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。

锂离子电池应用越来越贴近百姓生活,但地球上锂资源十分有限,且开采成本高。开发一种替代电池成为各国科学家努力的重要方向。南京理工大学夏晖教授与中外团队合作,首创结构设计和调控方法,在锰基正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,相关成果发表在最新一期《自然·通讯》上。

钠资源丰富,开采费用仅为锂的百分之一,因而钠离子电池的研发成为科研人员争相“开垦”的领域。而层状结构的锰酸钠正极材料具有理论容量高、价格低廉及来源广泛等优点,使之成为钠离子电池正极材料的热门研究对象。

但由于锰酸钠正极材料的层间距狭窄,充放电过程中,半径较大的钠离子在层间迁移时,会“挤坏”正极材料的结构,成为制约钠离子电池研发的关键难点。除层间距外,影响钠离子电池性能的另一重要因素为层状结构中的钠离子含量。不少科研人员尝试通过各种方法制备出了不同层状结构的锰酸钠,但性能指标难以满足实际应用需求。

夏晖教授团队首创结构设计和调控方法,与中科院物理所谷林研究员及美国加州大学圣地亚哥分校孟颖教授合作,在水钠锰矿层状结构的基础上,成功制备出兼具大层间距与高钠离子含量的层状纳米正极材料。

这种正极材料制成的电极比容量达到211.9毫安时每克,而目前市面上流通的锂电池正极材料比容量约为140毫安时每克。充放电过程中,这种正极材料结构稳定无相变,体积变化仅为2%,循环充放电1000次后,比容量保持率高达94.6%,而电池行业一般的比容量保持率标准约为80%。

编辑:xumanfei
火锅店 餐馆 生意 明星 黄磊孟
分享到:
  • 热门排行
  • 大家喜欢
  • 5月22日上午,2019腾讯全球数字生态大会内容生态专场在昆明滇池国际会展中心成功举办。腾讯宣布将全面升级内容生态,发力短视频和加强内容中台建设。在短视频领域,微视将对创作能力、互动模式和内容服务进行升级;在内容中台上,企鹅号将成立原创专家委员会,同时会加强版权保护,拥抱融媒体。大会现场,企鹅号还发布了腾讯融媒体平台,打造正能量新生态。

  • 5月21日,2019腾讯全球数字生态大会在昆明滇池国际会展中心开幕。腾讯总裁刘炽平在大会致辞中表示,数字世界与物理世界正紧密融合,数字化将给经济社会发展带来巨大机遇。他认为,当前产业发展中发生着三个重要的演化。