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​杜菲团队研究成果在Adv. Energy Mater.上发表并获Materials Views中国专题报导

发布时间:2018年01月17日 14时49分 编辑:新型电池物理与技术教 点击量:

     近日,吉林大学物理学院新型电池物理与技术教育部重点实验室杜菲(Fei Du,通讯作者)教授组Advanced Energy Materials上发表题为Amorphous Tin-Based Composite Oxide: A High-Rate and Ultralong-Life Sodium-Ion-Storage Material”的论文,引起国内外同行的高度关注,获得Materials Views中国的专题报道,得到“本工作不仅为高比容量、长寿命负极材料的设计,也为钠离子全电池的开发提供了参考与借鉴。”的高度评价。

锂离子电池在大规模储能领域(电动汽车和储能电站)的发展加快了锂资源的消耗,开发资源丰富、廉价的储能体系迫在眉睫。钠离子电池由于资源的优势以及与锂离子电池的相似性而受到广泛关注。正极材料电压和容量已经到达瓶颈,为了提高电池体系的能量密度和循环寿命,开发比容量高、循环稳定性好的合金负极材料具有重要意义。合金材料如锡、锑等由于比容量高、工作电压低,在诸多负极材料中被认为是较有潜力的材料。然而由于巨大的的体积变化,电极容易破碎粉化,因此循环寿命难以长久。另一方面,钠离子在材料中的迁移速率直接影响了材料的倍率性能,成为提升材料快速充放电能力需要解决的另一个问题。


 

杜菲团队设计了一种非晶的锡基氧化物材料(ATCO),通过高能球磨法将结晶材料非晶化,利用非晶材料各向同性的特点削弱了Na-Sn合金沿特定方向的体积膨胀,并利用电化学过程中形成的焦磷酸钠进一步缓冲合金材料的体积膨胀。石墨烯改性后的ATCO可逆比容量可达480 mAh g-1,对应于合金化和转换两步反应的实现;2 A g-1电流密度下材料循环寿命可达15000次。利用ATCO电势低比容量高的优点,分别与Na3V2(PO4)2F3Na3V2(PO4)3组装了全电池,获得了较长的循环寿命与卓越的倍率性能,为钠离子电池的实际应用提供了借鉴。


Published Materials Views China on 28th Dec. 2017

Resource:

http://www.materialsviewschina.com/2017/12/27473/

 

 

Published online in Advanced Energy Materials /Wiley-VCH on 27th Nov. 2017

Paper Resource

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201701827/abstract