新材料讓鈉離子電池壽命媲美鋰電池 且容量更大
2017年02月21日 8:45 2570次瀏覽 來源: 科技日報(bào) 分類: 鋰 作者: 姜靖
鋰離子電池雖已用于人們生活的方方面面,但科學(xué)家一直認(rèn)為,在大規(guī)模能量存儲方面,鈉離子電池比鋰離子電池更安全,成本更低,但因壽命短,短期內(nèi)無法應(yīng)用。日前,中美科學(xué)家聯(lián)合開發(fā)出一種新型結(jié)構(gòu)的硫化銻基負(fù)極材料,使硫化銻基鈉離子電池由以前的不超過500個(gè)循環(huán)提升到900個(gè)循環(huán),壽命幾乎可媲美鋰電池,且比容量是鋰離子電池負(fù)極材料(石墨)容量的1.5倍。相關(guān)成果發(fā)表在納米領(lǐng)域頂尖雜志《ACS納米》上。
論文第一作者,華南理工大學(xué)環(huán)境和能源學(xué)院副教授熊訓(xùn)輝接受科技日報(bào)記者采訪時(shí)表示,鈉離子電池工作原理與鋰離子電池類似,都是利用離子在正負(fù)極之間嵌脫過程實(shí)現(xiàn)充放電。但前者因鈉資源豐富而成本更低,且因其電壓平臺高,安全性更高。不過,由于現(xiàn)有鈉離子電極材料性能不理想,從上世紀(jì)80年代至今,尋找合適的電極材料一直是鈉離子電池發(fā)展的關(guān)鍵。
熊訓(xùn)輝和美國佐治亞理工學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院教授劉美林等開發(fā)出一種簡單的方法,即商業(yè)硫化銻與氧化石墨烯于硫化鈉溶液后混合,再通過控制結(jié)晶和燒結(jié)制備改性石墨烯與納米硫化銻的復(fù)合材料。該材料和鈉片組裝成半電池時(shí),在快速充放電(充放電40分鐘左右完成)900個(gè)循環(huán)后容量保持率仍高達(dá)83%。
研究人員通過理論計(jì)算證明,改性后的石墨烯對硫化銻以及其放電產(chǎn)物具有更好的固定作用,能更有效穩(wěn)定材料的結(jié)構(gòu)以及防止活性物質(zhì)從石墨烯上脫落。與已有報(bào)道相比,該復(fù)合材料具有鈉離子電池銻基負(fù)極材料最好的循環(huán)性能,使鈉離子電池實(shí)現(xiàn)應(yīng)用邁近了一大步。
責(zé)任編輯:周大偉
如需了解更多信息,請登錄中國有色網(wǎng):www.yemianfei8.com了解更多信息。
中國有色網(wǎng)聲明:本網(wǎng)所有內(nèi)容的版權(quán)均屬于作者或頁面內(nèi)聲明的版權(quán)人。
凡注明文章來源為“中國有色金屬報(bào)”或 “中國有色網(wǎng)”的文章,均為中國有色網(wǎng)原創(chuàng)或者是合作機(jī)構(gòu)授權(quán)同意發(fā)布的文章。
如需轉(zhuǎn)載,轉(zhuǎn)載方必須與中國有色網(wǎng)( 郵件:cnmn@cnmn.com.cn 或 電話:010-63971479)聯(lián)系,簽署授權(quán)協(xié)議,取得轉(zhuǎn)載授權(quán);
凡本網(wǎng)注明“來源:“XXX(非中國有色網(wǎng)或非中國有色金屬報(bào))”的文章,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不構(gòu)成投資建議,僅供讀者參考。
若據(jù)本文章操作,所有后果讀者自負(fù),中國有色網(wǎng)概不負(fù)任何責(zé)任。