中南大学梁叔全团队《AM》:提高钠离子电池碳基负极材料性能! 2024-08-06 17:15:33 大量研究表明,通过杂原子掺杂提高碳质阳极的倍率能力是由于层间距的扩大增加了二次控制的工作容量,从而提高了碳阳极的倍率性能,最终提高了碳阳极的倍率性能。然而,当扫描速率大于1 mV s-1时,扩散控制的容量的比例小于30%,则说明对炭质阳极倍率能力提高原理的认识仍然不准确。中南大学梁叔全等人研究发现,杂原子掺杂对体相碳层间距影响不大,说明掺杂难以提高扩散效应的控制能力。然而,在拉应力协同作用下,次表层的层间距明显扩大到0.40 nm,这将增加高电流密度下可接近的次表层的厚度。因此,SRNDC700电极在20和50A g−1时的比容量分别为160.6和69.5mAh g−1。此外,碳结构的高度可逆性确保了超长循环的稳定性,因此,即使在10A g−1下进行6 000次循环之后的SRNDC700的衰减率也只有0.0025%。本文对掺杂改善炭质阳极电化学性能的机理有了新的认识,为碳掺杂提供了一种新的设计思路。论文链接:https://doi.org/10.1002/adma.202100808 在本工作中,多孔前驱体的硫化是通过在炭化完成之前引入硫形成CSSC键来实现的。与孤立杂原子掺杂不同的是,CSSC的键角可以引起较大的结构畸变,因此更能有效地扩大层间距。非原位测试表明,CSSC键在放电/充电过程中发生了可逆的钠化/脱盐反应,因此具有较长的循环稳定性。高分辨透射电镜(HRTEM)表征表明,杂原子掺杂对体相层间距影响不大,但通过与拉应力的协同作用,显著扩大了亚表面区域的层间距。扩展的层间距减小了次表层的扩散阻力,增加了次表层的可达厚度,从而提高了伪电容。层间距的增大减小了次表层的扩散阻力,增加了次表层的可达厚度,从而提高了伪电容容量。在电流密度为20和50A g−1时,电极的比容量分别为160.6和69.5mAh g−1。在10A g−1(约80s充放电时间)下循环6000次后,平均容量衰减率仅为0.0025%。同时,本文还测试了SRNDC-700在半电池和Na3V2(PO4)3||SRNDC-700全电池中不同面积负载下的电化学性能。这项工作有望为研究掺杂对结构的影响提供新的见解,并为分析伪电容提供一种新的方法。(文:SSC) 图1.富硫氮掺杂三维多孔碳骨架(SRNDC)CSSC键的扩展亚表面区域和可逆电离/去电离示意图 图2. a-c)SRNDC-700的SEM图像和d)元素映射图像(C、N和S)。 图3| a)X射线折射率曲线,b)SRNDC和NDC的S 2p 谱和c) SRNDCs和NDC的拉曼散射光谱。。 图4.在0.01-3.0V电压范围内,SRNDCs和NDC作为半电池阴极对Na/Na+的电化学特性。 图5.a)以SRNDC-700为阳极,Na3V2(PO4)3为阴极的钠离子全电池示意图。b)照片显示,Na3V2(PO4)3||SRNDC-700全电池可以点亮52个LED灯泡。 图6.a)扫描速率从0.1mV s−1到1 mV s−1的CV曲线,b)在选定峰值电流下的log(I)与log(V)曲线,以及c)1.0 mV s−1时SRNDC-700的伪电容和扩散贡献。 赞 (0) 相关推荐 期待已久的新电池技术将如何改变世界 热点追踪 / 深度探讨 / 实地探访 / 商务合作 ' QuantumScape火遍全球背后,人类的希望在固态电池? 作者| 渣渣辉 编辑| 双双 出品| 科创实验室 正如三体中智子对人类科技的 ... 钠离子电池,什么时候能赶上锂电池? IAUTO 速度 深度 态度 导|语 2021/03/01 Phillips 66与Faradion合研钠离子电池材料. 文丨王小西 编辑丨小叮当 近日,据<美国商业资讯>报道,Phill ... 变废为宝,废旧塑料用微波照射2分钟后,化身电池阳极材料 点击下面标题,了解通知详情 第九届电工技术前沿问题学术论坛征文通知 在我们的周围到处都能看见大量废弃的塑料制品,如一次性泡沫塑料饭盒.塑料袋.塑料瓶,它们从自然界而来,由人类制造,最终归结于大自然时却 ... 陈根:低成本3D铝阳极,降本增效能源储存 文/陈根 近几年来,太阳能的回收成本大幅下降,使得传统能源的成本也大幅下降.然而,能源储存仍面临挑战--只有能够储存间歇性和季节性变化的太阳能供应,才能在经济上具有竞争力. 近日,康奈尔大学的一支研究 ... 复旦周永宁课题组AEnM:调控钠占位方式提高P2型钠离子电池正极材料的电化学性能 MaterialsViews MaterialsViews 今天 锂离子电池快速商业化,促进了人类存储和利用清洁能源的效率,并广泛应用于移动通讯和新能源汽车领域.由于锂资源的分布不均和成本的不断攀升, ... 钠离子电池板块强势领涨 全产业链标的一览(名单) --腾讯官方证券投资平台 今日两市分化,个股普跌,沪指盘中跌近2%创年内新低,创业板指一度跌2%失守3200点,随后在宁德时代等权重带领下涨2%,午后沪指弱势震荡,创业板指则保持红盘运行:截至收盘,上 ... 山东大学徐立强教授课题组--类蒲公英状Bi2S3/rGO分级微米球作为钾离子和半/全钠离子电池的高性能负极材料 钠离子电池(SIBs)和钾离子电池(PIBs)被认为是下一代电池极具吸引力的替代品,由于钾和钠在地球上很丰富,容量大且适宜的电压,因此具有广阔的应用前景.然而,迄今为止,双功能高性能负极的设计和应用仍 ... 【脱水研报】周末大热!类比2014年的锂电池,钠离子电池产 业发展到底怎么样了? 周末大热!类比2014年的锂电池,钠离子电池产 业发展到底怎么样了?车身制造的大变革,特斯 拉将率先使用这种压铸技术,拉动设备需求-- 0523脱水研报 摘要: 1.钠电池:宁德时代5月21日召开的股 ... 宁德时代将发布钠离子电池! 事件:5月21日盘后,宁德时代宣布将于7月展示钠离子电池. 2021年5月21日,宁德时代董事长曾毓群在股东大会上透露,今年7月份左右将发布钠离子电池,由此引发了市场最近的关注. 在2020年,宁德时 ... 科学家打造出锂电池替代品,钠离子电池商业化加速 2020-06-02 15:54:51 来源: 作者: 摘要:据媒体报道,华盛顿州立大学的科学家们提出一种设计方案,解决了不活动的钠晶体往往会聚集在阴极的表面并最终导致电池死亡无法再发电的问题 ... 5月24日异动股点评:钠离子电池异军突起 盘点四牛与四熊 摘要[5月24日异动股点评:钠离子电池异军突起 盘点四牛与四熊]中盐化工(600328)周一上涨10.02%.公司原名兰太实业,2019年12月完成重大资产重组,2020年6月正式更名.目前,公司建成 ... 【成泰科技冠名】四年磨一剑: 世界首条钠离子电池生产线诞生 摘要:近日,世界首条钠离子电池生产线,在辽宁鞍山的这家企业工厂中投入运行. 近日,在辽宁星空钠电电池有限公司(简称:星空钠电)自主研发的钠离子电池,进入量产阶段.标志着世界首条钠离子电池生产线,在辽宁 ... 〖 聚焦•山木新能 〗 取代锂电池?未来新宠钠离子电池究竟是个什么鬼? 新能源汽车的爆发式增长带动锂离子电池的产能激增,锂资源短缺身价暴涨.此时,具有相似理化性质的钠离子电池受到业界的广泛关注,正在酝酿着一场"夺权上位"大计.那么,钠离子电池究竟是何方 ...