北京理工大学在钠离子电池领域取得了多项重要进展,以下是一些相关成果:
硬碳负极方面:北京理工大学材料学院白莹教授研究小组于 2023 年 4 月在钠离子电池硬碳负极方面取得进展。该研究创新提出电极对电解液分解的催化效应,通过精准嫁接 C=O 羰基重构硬碳表面,实现硬碳负极表界面性质优化,综合提升硬碳负极储钠性能,并首次实现酯类电解液衍生均匀稳定且无机物为主的层状 SEI。优化后的硬碳负极的首效提高至 93.2%,储钠的可逆比容量达到 379.6mAh g-1,在 0.05A g-1 循环 500 周的容量保持率高达 95.4%,在 5A g-1 大电流循环 10000 周的每周容量衰减率仅为 0.0018%,展现出优异的循环稳定性。相关研究成果发表在材料类国际顶级期刊《Advanced Materials》。
硫属化合物负极研究领域:北京理工大学化学与化工学院曹敏花教授团队 2022 年的研究成果,通过应力工程策略调控过渡金属硫属化合物(MoSe2)的储钠机理。利用 2 – 甲基咪唑的配位效应,合成了拉伸应力的 MoSe2(ts-MoSe2),其可将应力传递给放电产物 Mo,导致 Mo 团簇发生晶格畸变,增强对 Na2Se 的吸附能力,降低氧化还原化学反应的吉布斯自由能,促进其氧化还原反应发生。该工作为其他电极材料的电化学储能机理研究提供了借鉴意义,相关成果发表在《Nature Communications》期刊上。
钠离子电池负极研究:北京理工大学材料学院陈人杰教授和谢嫚副教授的钠离子电池课题组 2021 年采用水热和后续煅烧的方法制备了 Fe2VO4@CMK-3 复合材料。该材料有序介孔结构的 CMK-3 作为碳支架提高导电性,Fe2VO4 暴露出更多活性位点,纳米复合结构提供体积膨胀缓冲空间,应用于钠离子电池负极材料时实现了稳定的循环性能和高倍率性能。此外,与 NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2 正极材料匹配构建的全电池也表现出稳定的循环性能。相关研究成果发表在《Advanced Functional Materials》期刊上。
这些研究成果为钠离子电池的发展提供了新的思路和方法,有助于推动钠离子电池在大规模储能等领域的应用。
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