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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 化学电源 » 讨论讨论室温钠离子储能电池正极材料
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zgcqtnzl

银虫 (小有名气)

[交流] 讨论讨论室温钠离子储能电池正极材料 已有8人参与

最近中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室（筹）清洁能源实验室E01组胡勇胜研究员和武汉理工大学陈文教授联合培养的博士生简泽浪等开发出一种新型Na3V2(PO4)3/C复合材料。作为钠离子电池正极时，充放电平台在3.4 V左右（如图1所示），其储钠平均电压高于目前报道的钠离子电池正极材料。 Na3V2(PO4)3/C复合材料的可逆容量达到100 mAh/g以上，接近其理论容量（117 mAh/g），首周库仑效率高达98%。原位XRD研究表明，该材料储钠机制为一典型的两相（ Na3V2(PO4)3 和NaV2(PO4)3）反应（如图2所示），其充放电过程中体积形变较小，约为8.3%。具有NASICON结构的 Na3V2(PO4)3 （其中2个Na占据晶格中18e位置，1个Na占据6b位置）材料结构稳定，Na+离子在脱嵌过程中，主体结构保持不变，循环稳定，适合作为长寿命钠离子储能电池的正极材料，可以和硬碳等负极材料构建室温钠离子电池（如图3所示）。该工作发表在Electrochemistry Communications, 2012, 14: 86-89上，为该杂志过去90天内下载量排前15名论文之一（http://www.journals.elsevier.com ... most-read-articles/）。已申请了系列发明专利。相关工作得到了Advances In Engineering网站的报道。


这样子看来钠电池希望很大啊！值得关注！

图3 基于Na3V2(PO4)3 /C复合材料和硬碳钠离子储能电池



图2 Na3V2(PO4)3 的充放电机制：典型两相反应



图1 Na3V2(PO4)3 /C复合材料的典型充放电曲线



[ Last edited by zgcqtnzl on 2012-6-19 at 13:28 ]
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1楼 2012-06-19 13:25:13
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suyi865

木虫 (正式写手)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
seagrove: 金币+1, 鼓励多多交流 2012-06-19 17:40:42
循环性能不是问题，找到合适的负极才是最重要的 负极材料是限制钠离子电池发展的主要因素
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3楼2012-06-19 15:53:52
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zgcqtnzl

银虫 (小有名气)
★
seagrove: 金币+1, 鼓励多多交流！ 2012-06-19 17:40:25
这个材料目前的问题看来，第一是容量不算高，第二循环性能估计不会太好。但是不能忽略的是第一就如报道中所提到的电压3.4V着实不低基本可以和磷酸铁锂相比了，第二就是Na也是一个很有意思的元素，起码没有锂活泼，安全性可能会有所提升。当然报道中的在储能电池中得到应用，个人觉得这个还很难，第一储能要求长寿命，第二要求一个成本问题，这个材料成本问题现在还不好说。
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2楼2012-06-19 13:35:51
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zgcqtnzl

银虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by suyi865 at 2012-06-19 15:53:52
循环性能不是问题，找到合适的负极才是最重要的 负极材料是限制钠离子电池发展的主要因素

这个工作还是不错的，呵呵。我们现在也很关注这个呢，很有前途，去日本好好研究这个，小日本这个做得也不错啊！
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4楼2012-06-19 16:30:44
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youngjay9999

银虫 (小有名气)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
seagrove: 金币+1, 鼓励多多交流 2012-06-19 17:40:51
感觉他们是做lixVx(PO4)顺便做了一下Na吧，看看他们的后续报道吧。应该不是正经要做Na电池，这玩意，现在最困惑它的是负极材料不能用石墨，一般都是用硬碳，但是比容量上不去，所以正极开发的劲头也不大。
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5楼2012-06-19 16:36:14
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