物电院在双离子钠电池研究获重要进展-湖南大学物理与微电子科学学院

物电院在双离子钠电池研究获重要进展

创建于2017年03月10日星期五作者 : wlxyuser1 浏览量 :

日前，《Advanced Energy Materials》（影响因子15.23）在线发表我校樊令博士为第一作者，鲁兵安教授为通讯作者，题为 “Soft Carbon as Anode for High‐Performance Sodium‐Based Dual Ion Full Battery”的论文。开拓了双碳电极在钠离子电池中的应用，该电池在800次充放电后依旧有81.8%的容量保持率，表现出了良好应用前景。

为杂志设计的封面

以碳材料做正负两电极的双离子电池是一种廉价、环保和高效的新型二次电池，是潜在的可大规模生产的高性能动力电池。之前的双离子电池大多数以锂离子电解液为基础，但是锂的资源匮乏必将引起价格的提升。相比之下，钠的储量丰富，价格低廉，因此开发钠基双离子电池是亟待解决的一个问题。但是传统的石墨储钠性能不足，之前的双离子电池也基本都局限于钠半电池，无法发挥双离子电池的潜在优势，因而寻找合适的负极储钠材料成为了钠双离子电池的关键。在鲁兵安教授的指导下，樊令博士制备出了具有良好储钠性能的软碳材料，以该材料为负极制备的钠离子半电池具有良好的稳定性，倍率性能和高的库伦效率。将该材料应用于钠基双离子电池时，电池可以表现出高的放电平台3.58 V，适中的放电容量103 mA h g-1，良好的循环稳定性800循环和倍率性能。利用X射线衍射，高分辨率投射电子显微镜和元素分布等测试，证实了该电池的运作机制是：充电过程中电解液中的钠离子嵌入软碳中（软碳晶格增大），而电解液中的六氟磷酸根则会嵌入石墨正极中（X射线衍射峰位偏移）；放电过程则是钠离子和六氟磷酸根同时脱出并回归溶液。

新型钠基双离子电池的电化学性能测试

据悉，樊令博士目前为湖南大学物理与微电子学院的博二生，主要致力于碳材料在储能电池，电催化等领域的研究。该篇论文是樊令博士继以第一作者在Advanced Functional Materials, Small, Nano Energy发表论文后，发表的第四篇高档次文章。相关研究工作得到了国家自然科学基金、湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室等的资助。

全文链接http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201602778/full