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    南京理工大學(xué):研究成果使低成本鈉離子電池有望取代鋰離子電池

    鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1288次  |  2019年04月01日  

    本報(bào)訊(崔玉萌)電動(dòng)車、移動(dòng)電源、手機(jī)……盡管鋰離子電池已經(jīng)廣泛應(yīng)用,但由于地球上的鋰資源十分有限,且開采成本高,近年來價(jià)格不斷上漲。而鈉資源豐富,開采費(fèi)用僅為鋰的百分之一,因而鈉離子電池的研發(fā)成為科研人員爭相“開墾”的熱點(diǎn)領(lǐng)域。近日,南理工材料學(xué)院/格萊特研究院夏暉教授團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和調(diào)控方法,與中科院物理所谷林研究員及美國加州大學(xué)圣地亞哥分校孟穎教授合作,在面向鈉離子電池的錳基正極材料研究中取得重要進(jìn)展,研究成果使低成本鈉離子電池有望取代鋰離子電池,相關(guān)成果發(fā)表在國際頂級(jí)期刊《自然·通訊》(NatureCommunications)上。

    由于層狀結(jié)構(gòu)的NaxMnO2正極材料具有理論容量高、價(jià)格低廉及來源廣泛等優(yōu)點(diǎn),當(dāng)前,科研人員多以其作為鈉離子電池正極材料的研究對(duì)象,但由于NaxMnO2正極材料的層間距狹窄,充放電過程中,半徑較大的鈉離子在層間遷移時(shí),會(huì)“擠壞”正極材料的結(jié)構(gòu),成為制約鈉離子電池研發(fā)的關(guān)鍵難點(diǎn)。除層間距外,影響鈉離子電池性能的另一重要因素為層狀結(jié)構(gòu)中的鈉離子含量。不少科研人員嘗試通過各種方法制備出了不同層狀結(jié)構(gòu)的NaxMnO2,但始終無法有效擴(kuò)大層間距,或是無法兼顧高鈉含量。因而制備出兼具大層間距、高鈉離子含量的層狀結(jié)構(gòu)正極材料,是科研人員努力追求的“魚和熊掌”。

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