近日，中科院大連化學(xué)物理研究所儲(chǔ)能技術(shù)研究部研究員李先鋒、張華民，副研究員鄭瓊帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，在鈉離子電池聚陰離子型正極材料研究方面取得新進(jìn)展。研究成果發(fā)表于《美國化學(xué)會(huì)能源快報(bào)》。
鈉離子電池的正極材料決定其能量密度。聚陰離子型化合物具有較高電壓、較高理論比容量、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，成為鈉離子電池正極材料的優(yōu)選之一。
研究人員在鈉離子電池聚陰離子型正極材料的結(jié)構(gòu)基元調(diào)控、鈉脫嵌機(jī)制、碳復(fù)合制備、全電池及軟包電池構(gòu)建等方面展開了系列研究，實(shí)現(xiàn)了高性能三氟磷酸釩鈉、氟磷酸釩鈉、磷酸釩鈉等釩基聚陰離子型化合物的高效合成及應(yīng)用。
團(tuán)隊(duì)提出了一種低溫溶劑熱—球磨制備方法，實(shí)現(xiàn)了高電導(dǎo)性碳包覆氟磷酸釩鈉（Na3V2（PO4）2F3）的綠色經(jīng)濟(jì)合成。研究發(fā)現(xiàn)低溫溶劑熱過程中溶劑種類和pH值對(duì)Na3V2（PO4）2F3形貌和產(chǎn)物純度起到關(guān)鍵作用。在乙醇和水共混溶劑的酸性環(huán)境中，晶體具有很高的表面能，可以獲得高純度且高產(chǎn)率的Na3V2（PO4）2F3。與科琴黑（KB）短時(shí)間（1小時(shí)）球磨之后，Na3V2（PO4）2F3表面均勻包覆了一層高度石墨化的KB，有效提高了其離子擴(kuò)散和電子傳導(dǎo)能力。由Na3V2（PO4）2F3組裝的鈉離子電池在0.5C的電流下具有138mAh/g的高比容量，在40C的大電流下其容量仍能維持122mAh/g。
該低溫溶劑熱—球磨方法將為低成本、高性能鈉離子電池技術(shù)的實(shí)用化提供一種新策略。
?。?a >原載于《中國科學(xué)報(bào)》2019-07-01 第04版）
