เมื่อเร็ว ๆ นี้เซินเจิ้นสถาบันเทคโนโลยีขั้นสูงจีน Academy ของการรวมกลุ่มของวัสดุภาพยนตร์สารคดีและศูนย์วิจัย Tangyong Bing และทีมวิจัยของเขาผ่านแนวคิดการออกแบบนวัตกรรมพัฒนาประสบความสำเร็จที่มีประสิทธิภาพสูงโซเดียมไอออนมีหลายไอออนกลยุทธ์การออกแบบแบตเตอรี่ของทั้ง. วิจัยหลายที่เกี่ยวข้อง -Ion กลยุทธ์ต่อแบบชาร์จไฟโซเดียมไอออนแบตเตอรี่เต็มไปด้วยแรงดันไฟฟ้าในการทำงานสูงและอัตราความสามารถ ( "หลายไอออนกลยุทธ์การออกแบบไฟแรงสูงกำลังขยายสูงแบตเตอรี่โซเดียมไอออนเต็ม") ตีพิมพ์ออนไลน์ในวารสารเคมีระหว่างประเทศ Angewandte Chemie นานาชาติ Edition ( "เยอรมันเคมีประยุกต์ ") (DOI: 10.1002 / anie.201810575)
องค์ประกอบโลหะอัลคาไลนามีข้อดีค่าใช้จ่ายมากมายและต่ำ. ดังนั้นแบตเตอรี่โซเดียมไอออนมีโอกาสประยุกต์กว้างในด้านการจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่. แต่ศักยภาพมาตรฐานขั้วไฟฟ้าของโซเดียม (-2.71 V เทียบกับ SHE) สูง ลิเธียม (-3.04 V เทียบกับ SHE) ส่งผลให้ในแบตเตอรี่โซเดียมไอออนมีแรงดันไฟฟ้าปฏิบัติการที่ต่ำกว่านอกจากนี้เนื่องจากไอออนโซเดียมมีรัศมีขนาดใหญ่ (นา: 0.98 เทียบกับ Li: 0.69 A). เพื่อให้การส่งของเป็นจลนพลศาสตร์ยากจน ได้อย่างง่ายดายและนำไปสู่การขยายตัวที่มีขนาดใหญ่ของวัสดุอิเล็กโทรดจึง จำกัด อัตราและวงจรลักษณะของแบตเตอรี่โซเดียมไอออน
ขึ้นอยู่กับการพิจารณาข้างต้น Tang Yongbing และทีมงานของเขาเจียง Chunlei ฝาง et al, เดือนประสบความสำเร็จในการพัฒนากลยุทธ์การออกแบบหลายไอออน (Na + / Li + / PF6-) โซเดียมไอออนเซลล์ใหม่เต็มรูปแบบ. วัสดุที่ขั้วบวกขัดแย้งขยายกราไฟท์ขั้วลบอาจจะต้องใช้พร้อมกัน และหลี่นาวัสดุโลหะผสมที่มีปฏิกิริยาเกิดขึ้นและสะสมปัจจุบัน / วัสดุที่ใช้งานการออกแบบแบบบูรณาการในขณะที่ใช้ polyionic ออกแบบ Na + / Li + / PF6- polyionic อิเล็กโทรไลอินทรีย์กลยุทธ์การออกแบบดังกล่าวมีสองข้อดี: ในแง่มุมหนึ่งการใช้งานของแอนไอออน (PF6-) ลักษณะของกราไฟท์อธิกมาสมีศักยภาพสูงโซเดียมแรงดันไฟฟ้าปฏิบัติการที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญแบตเตอรี่ประจุมืออื่น ๆ หลายไอออนกลยุทธ์การออกแบบแบตเตอรี่ได้อย่างมีประสิทธิภาพสามารถเพิ่มปฏิกิริยาจลนพลศาสตร์และเพื่อลดโลหะในขั้วลบ ผสมการขยายตัวของปริมาณการจึงมีนัยสำคัญในการปรับปรุงความสามารถในอัตราและวงจรชีวิตผลลัพธ์ที่แสดงให้เห็นว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโซเดียมกลยุทธ์การออกแบบนี้มีแรงดันไฟฟ้าปฏิบัติการสูงของ ~ 4.0 V; ในเวลาเดียวกันได้ขึ้นไป (ปล่อย 2 นาที) 30C แหวน 500 และความสามารถในอัตรา (อัตราการเก็บความจุ 95% 5 อัตรา C) ของวงจรชีวิต. ผลการศึกษาที่มีให้บริการเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของแบตเตอรี่โซเดียมไอออนใหม่ของการไฟฟ้า ไม่เคยคิด
การศึกษาโดยมูลนิธิสาธารณสุขแห่งชาติ Zirankexue โครงการสีเขียวที่ยอดเยี่ยมได้รับการสนับสนุนจีน Academy of Sciences โครงการ STS, เซินเจิ้นวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีโครงการและชอบ
(A) ประจุลบและเส้นโค้งการปลดปล่อยของดีบุก (b, c) นาหลี่และพลิกกลับร่วม Sn ปฏิกิริยาผสม (ง) ไอออน (PF6-) กราไฟท์อธิกมาสมี reversibility ดี (จ) ลบของดีบุกเดิม บิตความเครียดไฟฟ้าทดสอบผสมกระบวนการปฏิกิริยามี reversibility เชิงกลที่ดี; แพร่เส้นทาง (ฉ) หลี่นาและ Sn อะตอมในผลึกตาข่ายพลังงานและสอดคล้องกับการแพร่กระจายอุปสรรค (G); เฟสอัลลอย NaSn (H) และ Li2Sn5 (i) ความหนาแน่นของรัฐ
