Recentemente, o Instituto Shenzhen de Tecnologia Avançada da Academia Chinesa de integração do material de filme e Centro de Pesquisa Tangyong Bing e sua equipe de pesquisa através de idéias de design inovador, desenvolvido com sucesso um alto desempenho íons de sódio ter uma estratégia de design da bateria multi-ion do todo. A pesquisa relacionada Multi- -ion estratégia para recarregável de sódio-lítio baterias completas com tensão alta de Trabalho e Taxa Capability ( "multi-íon estratégias de design de alta tensão, alta ampliação bateria de iões de sódio total") publicado online na química internacional revista Angewandte Chemie International Edition ( "German Química aplicada 》) (DOI: 10.1002 / anie.201810575).
elementos de metais alcalinos, de Na tem vantagens de custo e abundantes de baixo. Assim, a bateria de iões de sódio tem uma vasta possibilidade de aplicação no campo do armazenamento de energia de grande escala. No entanto, o potencial de eléctrodo padrão de sódio (-2,71 V vs. ELA) alta lítio (-3,04 V vs. ELA), resultando em baterias de sódio-lítio têm uma tensão de funcionamento inferior Além disso, uma vez que um ião de sódio ter um raio maior (na: 0.98 a versus Li: 0,69 Â)., de modo que a sua transmissão é cinética pobres, E é fácil fazer com que o material do eletrodo seja expandido, o que limita a taxa e o desempenho do ciclo da bateria de íons de sódio.
Com base nas considerações acima, Tang Yongbing e a sua equipa Jiang Chunlei Fang et al meses desenvolvido com sucesso uma estratégia de design multi-ião (Na + / Li + / PF6) de sódio ião nova célula completa. O material de eléctrodo positivo em que os expandido de grafite, o eléctrodo negativo pode ser empregue em simultâneo na e Li material metálico com a reacção de liga ocorre, e o colector de corrente / material activo desenho integrado, enquanto usando poli-iónica concebido de na + / Li + / PF6 poli-iónico orgânico electrólito tal estratégia de desenho tem duas vantagens: num aspecto, o uso de um anião (PF6) características de grafite intercalada tendo um elevado potencial, significativamente melhorada bateria de iões de tensão de funcionamento de sódio; o, multi-ião estratégia de design bateria outro lado, pode efectivamente aumentar a cinética da reacção, e para reduzir o metal do eléctrodo negativo de liga de expansão de volume, melhorando assim significativamente a capacidade da taxa e vida de ciclo os resultados mostram que esta estratégia de design bateria de iões de sódio que tem uma tensão operacional de elevado ~ 4,0 V, ao mesmo tempo obtida até 30 ° C (2 min descarga) O desempenho da taxa e ciclo de vida de 500 ciclos (taxa de retenção de capacidade de 95%, taxa de 5 C.) Os resultados da pesquisa fornecem uma nova maneira de melhorar o desempenho eletroquímico de baterias de íon de sódio. Nunca pensando.
A pesquisa foi financiada pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, o projeto STS da Academia Chinesa de Ciências e o Projeto de Ciência e Tecnologia de Shenzhen.
(A) uma carga negativa e curvas de descarga de estanho; (b, c), Na, Li e reversivelmente co-Sn reacção de liga; (d) anião (PF6) grafite intercalada tendo uma boa reversibilidade; (e) o negativo da lata inicial pouco esforço electroquímica testado processo da reacção de liga tem boa reversibilidade mecânica; difusão caminhos (f) na Li e Sn átomos na energia de rede cristalina e correspondente barreira de difusão (L); fase liga NASN (h) e Mapa de densidade de Li2Sn5 (i).
