北极星电力网首页
您当前的位置:北极星储能网 > 储能材料 > 正文

中科大合成复合负极材料 显著提升钠离子电池性能

北极星储能网  来源:电化学前沿    2018/4/13 15:50:21  我要投稿  

北极星储能网讯: 斜方晶相Nb2O5被认为是一种潜在的钠离子电池负极材料,因为其可以可逆的嵌入大量钠离子同时结构稳定不易破坏。但是低电导率的固有缺陷导致较低的可逆容量和较差的循环稳定性。

近日,来自中国科学技术大学的余彦教授团队采用静电雾化沉积技术(ESD)合成了一种基于Nb2O5的自支撑三维多孔Nb2O5@Carbon复合材料,用作钠离子电池负极时,显著提升了Nb2O5的循环稳定性及倍率性能。相关成果以“An Interpenetrating 3D Porous Reticular Nb2O5@Carbon Thin Film for Superior Sodium Storage”为题发表在了Nano energy上。


图1 :

(a):静电雾化沉积制备三维Nb2O5@Carbon复合材料示意图

(b):三维Nb2O5@Carbon复合材料钠离子及电子传输示意图

研究人员将草酸铌溶于水(10 vol.%)、1,2-丙二醇(40 vol.%)、甘油(40 vol.%)的混合液中,在缓慢的推力下,溶液慢慢挤出,经高电压雾化沉积在300℃的三维多孔泡沫镍集流体上,再经惰性气氛煅烧即制备了三维Nb2O5@Carbon复合材料。同时作为对比,调节前驱体液体,仅去除甘油,其余步骤一致制备了Nb2O5材料。


图2 :

(a):三维Nb2O5@Carbon复合材料XRD表征

(b):三维Nb2O5@Carbon复合材料拉曼测试

(c):三维Nb2O5@Carbon复合材料TG测试

(d):三维Nb2O5@Carbon复合材料XPS测试


图3 :

(a-c):三维Nb2O5@Carbon复合材料SEM形貌

(d):三维Nb2O5@Carbon复合材料TEM形貌



图4 :

(a):0.5C倍率下,Nb2O5@Carbon/Na半电池前三圈充放电曲线

(b):Nb2O5@Carbon/Na半电池CV测试曲线

(c):0.5C倍率下,Nb2O5@Carbon/Na半电池与Nb2O5/Na半电池循环稳定性对比

(d):Nb2O5@Carbon/Na半电池与Nb2O5/Na半电池倍率性能对比

(e):10C倍率下,Nb2O5@Carbon/Na半电池长循环测试

(f):0.5C倍率下循环500圈后,Nb2O5@Carbon形貌


图5 :

(a):Na3V2(PO4)3//Nb2O5全电池充放电机理示意图

(b):Na3V2(PO4)3//Nb2O5@Carbon全电池不同倍率下充放电曲线

(c):Na3V2(PO4)3//Nb2O5@Carbon全电池倍率测试

(d):Na3V2(PO4)3//Nb2O5@Carbon全电池循环稳定性测试

实验发现,三维Nb2O5@Carbon负极材料具有杰出的电化学性能,具体参考图4图5。研究人员认为性能的提高归因于Nb2O5与含碳基质之间的协同效应,3D多孔网状结构促进了离子/电子的扩散,同时抑制了钠离子嵌入/脱出过程中的体积变化。

参考文献:An Interpenetrating 3D Porous Reticular Nb2O5@Carbon Thin Film for Superior Sodium Storage,Nano energy,2018,DOI:10.1016/j.nanoen.2018.04.006.

关注一下,获取最全储能资料包,请回复:资料

原标题:中科大Nano energy:钠离子电池用自支撑三维多孔网状负极材料

分享到:
投稿联系:陈小姐  010-52898473  13693626116  新闻投稿咨询QQ: 1831213786
邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#换成@)
北极星储能网声明:此资讯系转载自合作媒体或互联网其它网站,北极星储能网登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其描述。文章内容仅供参考。
热点关注
南方区域电化学储能电站并网运行管理及辅助服务管理实施细则(试行)

南方区域电化学储能电站并网运行管理及辅助服务管理实施细则(试行)

近日,南方监管局发布《南方区域电化学储能电站并网运行管理及辅助服务管理实施细则(试行)》,本细则适用于南方区域地市级及以上电力调度机构直接调度的并与电力调度机构签订并网调度协议的容量为2MW/0.5小时及以上的储能电站。储能电站根据电力调度机构指令进入充电状态的,按其提供充电调峰

>>更多

新闻排行榜

今日

本周

本月

关于北极星 | 广告服务 | 会员服务 | 媒体报道 | 营销方案 | 成功案例 | 招聘服务 | 加入我们 | 网站地图 | 在线帮助 | 联系我们 |

版权所有 © 1999-2018 北极星电力网(Bjx.Com.Cn) 运营:北京火山动力网络技术有限公司

京ICP证080169号 京ICP备09003304号-2 京公网安备 11010502034458号电子公告服务专项备案