Recentemente, l'Istituto di Shenzhen di tecnologia avanzata, Accademia cinese di integrazione del materiale cinematografico e centro di ricerca Tangyong Bing e il suo team di ricerca attraverso idee di design innovativo, sviluppato con successo un ioni di sodio ad alte prestazioni con una strategia di progettazione della batteria multi-ioni di tutto. Una ricerca multi-correlati -Ion strategia nei confronti ricaricabile sodio-ion completi con alta tensione di lavoro e il tasso Capability ( "strategie di progettazione ad alta tensione multi-ione, alto ingrandimento batteria agli ioni di sodio piena"), pubblicato online sulla rivista chimica internazionale Angewandte Chemie international Edition ( "tedesco Chimica applicata ") (DOI: 10.1002 / anie.201810575).
elementi di metalli alcalini, Na ha abbondanti e low vantaggi di costo. Così, la batteria agli ioni di sodio ha una vasta prospettiva applicazione nel campo dell'immagazzinamento dell'energia grande scala. Tuttavia, il potenziale standard di elettrodo di sodio (-2,71 V vs. SHE) Alta litio (-3.04 V vs. SHE), con conseguente batterie sodio ioni hanno una tensione di funzionamento più bassa Inoltre, poiché uno ione sodio avente un raggio maggiore (Na: 0,98 Å vs Li: 0,69 Å)., in modo che la loro trasmissione sono cinetica poveri, e facilmente portare ad una grande espansione del materiale dell'elettrodo, limitando così le caratteristiche di portata e di ciclo della batteria ione sodio.
Sulla base delle considerazioni di cui sopra, Tang Yongbing e la sua squadra Jiang Chunlei, Fang et al mese sviluppato con successo una strategia di progettazione multi-ioni (Na + / Li + / PF6-) ione sodio nuova cellula completa. Il materiale di elettrodo positivo in cui ampliato grafite, l'elettrodo negativo può essere impiegato contemporaneamente na e Li materiale metallico con la reazione di lega si verifica, e la corrente di collettore / materiale attivo disegno integrato, mentre usando poliionico creazione na + / Li + / PF6- poliionico organico elettrolita tale strategia disegno presenta due vantaggi: in un aspetto, l'uso di un anione (PF6-) caratteristiche di grafite intercalata avente un elevato potenziale, notevolmente migliorato sodio tensione di batteria agli ioni, d'altra parte, strategia di progettazione batteria multi-ionica può aumentare efficace cinetica di reazione, e per ridurre il metallo nel elettrodo negativo lega espansione del volume, migliorando significativamente la capacità di frequenza e ciclo di vita i risultati dimostrano che questa batteria ione sodio strategia di progettazione avente una elevata tensione operativa di ~ 4,0 V, nello stesso tempo ottenuta fino a 30C (2 min scarico) anello 500 e capacità di tasso (tasso di ritenzione capacità del 95%, 5 tasso C) del ciclo di vita. i risultati dello studio forniti per migliorare le prestazioni della nuova batteria di ione sodio elettrochimico Mai pensare.
Lo studio dagli ottimi progetti verdi Fondazione Nazionale Zirankexue, finanziato Accademia Cinese delle Scienze progetto STS, progetti scientifici e tecnologici di Shenzhen e simili.
(A) una carica negativa e curve di scarico di stagno; (b, c) Na, Li e reversibilmente co-Sn reazione lega; (d) anione (PF6-) grafite intercalata avente una buona reversibilità; (e) il negativo della latta originale bit sollecitazioni elettrochimico testato processo di reazione di lega ha una buona reversibilità meccanica; diffusione percorsi (f) Na Li e Sn atomi nel reticolo cristallino energia e corrispondenti barriera di diffusione (G); fase lega NASN (h) e Li2Sn5 (i) la densità degli stati.
