东北大学在钠离子电池负极领域取得重要研究进展

作者:王婷发布时间:2024-02-03浏览次数:12

  近日,东北大学谢宏伟团队在国际知名期刊ACS Energy Letters上发表题为“Novel Graphitic Sheets with Ultralong Cycling, Ultrafast Rate, and High Capacity for Sodium Storage”的Letters文章。这项工作合成了一种纳米石墨片作为储钠负极材料,为高倍率、长循环的钠离子电池(SIBs)负极开发提供了一种新的设计思路,为钠离子电池在大规模储能领域的实际应用创造了机会。东北大学为该论文唯一单位,谢宏伟为唯一通讯作者,2020级硕士研究生万家乐为第一作者。

  受益于低成本、丰富、全球分布的钠资源,钠离子电池(SIBs)被认为在大规模电化学储能领域具有广阔的前景。但受限于大尺寸的钠离子重复嵌入/脱嵌对电极结构的破坏严重,其应用受到了限制。该研究通过适当的结构设计,使用四氯化碳和碳化钙为原料,通过低温、短流程的手段合成了厚度30-120nm,宽度几微米的纳米石墨片(GSs),在醚类电解液中通过钠离子与溶剂分子“共嵌入”或“共吸附”的形式实现钠的快速存储。经热处理后得到的GSsH500表现出稳定的超长循环性能(40,000个循环),超快的倍率性能(20 A g-1下仅需23s)和优异的库伦效率(99.95%)。这项研究为设计用于电网大规模储能的高容量、超长寿命SIBs的负极材料提供了新亮点。

1. (a)GSsH500合成示意图;(b)GSsH500倍率性能;(c)GSsH50010 A g-1下的超长循环测试。


文章链接https://doi.org/10.1021/acsenergylett.3c02545


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