用了改性后的石墨烯,鈉離子電池技術(shù)有了重大突破
鈉離子電池的出現(xiàn),或?qū)氐滋蕴囯姵亍?/p>
近日,中美科學(xué)家聯(lián)手研發(fā)了一種具有新型結(jié)構(gòu)的硫化銻基負極材料,這種新材料可以使硫化銻基鈉離子電池循環(huán)次數(shù)從不到500個提升至900,且存儲容量達現(xiàn)有鋰離子電池負極材料容量的1.5倍。
科學(xué)家認為,雖然現(xiàn)在鋰離子電池已經(jīng)滲入到了我們生活中的方方面面,但是該類電池在存儲容量、使用壽命、安全性能和成本方面都有所不足。而鈉離子電池因為鈉資源豐富所以成本會很低,且它的電壓平臺較高,這極大的提高了電池的安全性能。
其實早在上世紀80年代,就已經(jīng)有科學(xué)家在進行鈉離子電池的研發(fā)了,但一直找不到理想的鈉離子電極材料,致使電池的使用壽命極短,因此至今也沒能投入量產(chǎn)。
此次研發(fā)的新型鈉離子電池,在工作原理上與鋰離子電池類似,都是利用離子在正負極之間的嵌脫實現(xiàn)充放電。先將商業(yè)硫化銻與氧化石墨烯于硫化鈉溶液后混合,再通過控制結(jié)晶和燒結(jié)制備改性石墨烯與納米硫化銻的復(fù)合材料。經(jīng)過測試,該硫化銻基負極材料和鈉片組裝成半電池后,經(jīng)過快速充放電(實間約為40分鐘)900個循環(huán)后,容量保持率高達83%,幾乎與現(xiàn)在的鋰電池持平。
研究人員表示,改性后的石墨烯能夠有效的提高硫化銻和相關(guān)放電產(chǎn)物的的穩(wěn)定性能,能更有效穩(wěn)定材料的結(jié)構(gòu)和防止活性物質(zhì)從石墨烯上脫落。據(jù)悉,該研究的相關(guān)成果已經(jīng)發(fā)表在了納米領(lǐng)域頂尖雜志《ACS納米》上。
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