في الآونة الأخيرة، ومعهد شنتشن التكنولوجيا المتقدمة، والأكاديمية الصينية للتكامل المواد فيلم روائي طويل ومركز الأبحاث Tangyong بنج وفريق بحثه من خلال تصميم أفكار مبتكرة، نجحت في تطوير الأداء العالي أيونات الصوديوم وجود بطارية تصميم استراتيجية متعددة أيون للمجلس بكامل هيئته. والبحوث المتعلقة متعدد أيون استراتيجية نحو قابلة للشحن الصوديوم بطاريات أيون كاملة مع الجهد العالي العاملة والقدرة معدل ( "استراتيجيات تصميم عالية الجهد متعددة أيون، التكبير عالية بطارية ليثيوم أيون الصوديوم الكاملة") نشرت على الانترنت في مجلة الكيمياء الدولية ANGEWANDTE كيمي الدولية الطبعة ( "الألمانية الكيمياء التطبيقية ") (دوى: 10.1002 / anie.201810575).
عناصر الفلزات القلوية، نا مزاياه وفيرة ومنخفضة التكلفة. وهكذا، فإن بطارية أيون الصوديوم لديه احتمال تطبيق واسع في مجال تخزين الطاقة على نطاق واسع. ومع ذلك، فإن احتمال القياسية القطب الصوديوم (-2.71 V مقابل SHE) عالية الليثيوم (-3.04 V مقابل SHE)، مما أدى إلى بطاريات الصوديوم وأيون لديهم انخفاض الجهد التشغيل وعلاوة على ذلك، لأن أيون الصوديوم وجود دائرة نصف قطرها أكبر (نا: 0.98 Å مقابل لي: 0.69 Å)، بحيث انتقاله هو حركية الفقيرة، ويؤدي بسهولة إلى توسع كبير من المواد الكهربائي، وبالتالي الحد من معدل ودورة خصائص بطارية أيون الصوديوم.
واستنادا إلى الاعتبارات المذكورة أعلاه، تانغ Yongbing وفريقه جيانغ Chunlei، فانغ آخرون الشهر نجحت في تطوير استراتيجية تصميم متعدد أيون (نا + / لي + / PF6-) الصوديوم ايون خلية كاملة جديدة. المادة القطب الموجب حيث سعت الجرافيت، القطب السالب قد تكون عاملة في وقت واحد نا لي والمواد المعدنية مع رد فعل صناعة السبائك يحدث، وجامع الحالي / المادة الفعالة تصميم متكامل، في حين تستخدم متعدد الأيونات تصميم نا + / + لي / PF6- بالكهرباء العضوية مثل هذه الاستراتيجية تصميم متعدد الأيونات وقد اثنين من المزايا: في جانب واحد، واستخدام أنيون (PF6-) خصائص الجرافيت مقحم وجود إمكانات عالية، تعزز إلى حد كبير الصوديوم بطارية أيون الجهد التشغيل، ومن ناحية أخرى، متعددة أيون استراتيجية تصميم بطارية يمكن تعزيز فعالية حركية التفاعل، والحد من المعادن في القطب السالب صناعة السبائك توسيع حجم، وبالتالي تحسين كبير في معدل القدرة ودورة الحياة أظهرت النتائج أن هذه الاستراتيجية تصميم بطارية ليثيوم أيون الصوديوم ذات الضغط العالي والتشغيل من ~ 4.0 V، في الوقت نفسه الحصول على ما يصل إلى (التفريغ 2 دقيقة) 30C حلقة 500 و القدرة على معدل (معدل البقاء قدرة 95٪، 5 معدل C) من دورة الحياة. نتائج الدراسة التي قدمت إلى تعزيز أداء بطارية أيونات الصوديوم جديدة من الكهروكيميائية أبدا التفكير.
الدراسة التي الوطني Zirankexue مؤسسة المشاريع الخضراء ممتازة، بتمويل الأكاديمية الصينية للعلوم مشروع STS، ومشاريع العلوم والتكنولوجيا شنتشن وما شابه ذلك.
(A) شحنة سالبة ومنحنيات التفريغ من القصدير؛ (ب، ج) نا، لي وعكسية شارك في القصدير رد فعل صناعة السبائك؛ (د) أنيون (PF6-) الجرافيت مقحم وجود عكس اتجاه جيد، (ه) ما هو سلبي من القصدير الأصلي قليلا من التوتر الكهروكيميائية اختبار صناعة السبائك عملية رد فعل لها العودة إلى الوراء الميكانيكية الرشيد؛ نشر مسارات (و) نا لي والقصدير الذرات في الطاقة الكريستال شعرية والمقابلة نشر حاجز (G)؛ مرحلة سبيكة NASN (ح) و Li2Sn5 (ط) كثافة الحالات.
