用了改性后的石墨烯,鈉離子電池技術有了重大突破

伶軒 8年前 (2017-02-20)

鈉離子電池的出現,或將徹底淘汰鋰電池。

近日,中美科學家聯手研發了一種具有新型結構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次數從不到500個提升至900,且存儲容量達現有鋰離子電池負極材料容量的1.5倍。

用了改性后的石墨烯,鈉離子電池技術有了重大突破

科學家認為,雖然現在鋰離子電池已經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,就已經有科學家在進行鈉離子電池的研發了,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。

用了改性后的石墨烯,鈉離子電池技術有了重大突破

此次研發的新型鈉離子電池,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充放電。先將商業硫化銻與氧化石墨烯于硫化鈉溶液后混合,再通過控制結晶和燒結制備改性石墨烯與納米硫化銻的復合材料。經過測試,該硫化銻基負極材料和鈉片組裝成半電池后,經過快速充放電(實間約為40分鐘)900個循環后,容量保持率高達83%,幾乎與現在的鋰電池持平。

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放電產物的的穩定性能,能更有效穩定材料的結構和防止活性物質從石墨烯上脫落。據悉,該研究的相關成果已經發表在了納米領域頂尖雜志《ACS納米》上。

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