최근 첨단 기술의 심천 연구소, 장편 영화 소재의 통합의 중국 과학원 연구 센터 Tangyong 빙 및 혁신적인 디자인 아이디어를 통해 그의 연구 팀은 성공적으로 전체의 멀티 이온 배터리 디자인 전략을 갖는 고성능의 나트륨 이온을 개발했다. 멀티 관련 연구를 국제 화학 저널 안게 반테 케미 국제 버전 (온라인 게시 높은 작동 전압과 속도 기능 ( "멀티 이온 고전압 설계 전략, 고배율 나트륨 이온 배터리 전체")와 충전식 나트륨 이온 전체 배터리를 향한 - 이온 전략 "독일어 화학 적용 ") (DOI : 10.1002 / anie.201810575).
알칼리 금속 원소, 나트륨이 풍부하고 저렴한 이점이있다. 이에 따라, 나트륨 이온 전지는 대규모 에너지 저장 장치의 분야에서 넓은 응용 가능성을 갖는다. 그러나, 높은 나트륨의 표준 전극 전위 (SHE 대 -2.71 V)를 나트륨 이온 전지에서 얻어진 리튬 (SHE 대 -3.04 V)는, 큰 반경을 갖는 나트륨 이온 때문에, 한층 더 낮은 동작 전압을 가질 수 (NA : 리튬 대 0.98 Å : 0.69 Å). 그 전송 불량 동력학되도록, 그리고 더 큰 전극 재료가 쉽게 팽창하여 나트륨 이온 배터리의 속도와 사이클 성능이 제한됩니다.
전술을 고려하여, 당 Yongbing 및 팀 지앙 Chunlei은 팡 등 월 성공적 새로운 전체 셀 이온 다중 이온 설계 전략 (NA + / 리튬 + / PF6-) 나트륨을 개발 하였다. 양극 재료의 팽창 흑연을 상기 음극이 동시에 사용될 수있다 합금화 반응을 나트륨 및 리튬 금속 물질이 발생하고, + / 리튬 + / PF6- polyionic 유기 전해질 이러한 설계 전략은 Na 설계 polyionic 사용중 집 전체 / 활물질 디자인을 통합 두 가지 장점이있다 : 한 측면에서, 음이온 (PF6-), 현저히 개선 된 나트륨 이온 전지의 작동 전압이 높은 전위를 갖는 인터 흑연의 특성의 사용, 다른 한편, 다중 이온 전지 설계 전략 효과적으로 반응 속도를 향상시킬 수 있고, 음극에 금속을 감소시키기 따라서 크게 결과가 이러한 설계 전략의 나트륨 이온 전지는 높은 동작 전압 ~ 4.0 V를 갖는 것을 보여준다 레이트 성능 및 수명을 향상 체적 팽창 합금 같은 시간은 30 ℃ (2 분 방전)까지 얻어진 500 사이클의 속도 성능과 사이클 수명 (용량 유지율 95 %, 5C 속도) 연구 결과는 나트륨 이온 배터리의 전기 화학 성능을 향상시키는 새로운 방법을 제공합니다. 절대로 생각하지 않습니다.
이 연구는 중국 국립 자연 과학 재단, 중국 과학원 STS 프로젝트 및 심천 과학 기술 프로젝트의 자금 지원을 받았다.
(A) 음전하 주석의 방전 곡선 (B, C) 나, 리튬과 가역적으로 공동의 Sn 합금 반응 (d) 음이온 (PF6-) 좋은 가역성을 갖는 인터 흑연 질 (E) 원본 주석의 음극 비트 전기 스트레스 테스트 합금화 반응 공정은 우수한 기계적 가역성을 갖는다 확산 경로 (f)의 결정 격자 에너지와 대응하는 확산 장벽 (G)에 나트륨과 리튬의 Sn 원자, 합금 상 NASN (H) 및 Li2Sn5 (i)의 밀도지도.
