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南京理工大學:首創結構調控方法有望取代鋰離子電池

發布時間:2019-04-01 作者:崔玉萌 來源:中國教育報

本報訊(崔玉萌)電動車、移動電源、手機……盡管鋰離子電池已經廣泛應用,但由于地球上的鋰資源十分有限,且開采成本高,近年來價格不斷上漲。而鈉資源豐富,開采費用僅為鋰的百分之一,因而鈉離子電池的研發成為科研人員爭相“開墾”的熱點領域。近日,南理工材料學院/格萊特研究院夏暉教授團隊首創結構設計和調控方法,與中科院物理所谷林研究員及美國加州大學圣地亞哥分校孟穎教授合作,在面向鈉離子電池的錳基正極材料研究中取得重要進展,研究成果使低成本鈉離子電池有望取代鋰離子電池,相關成果發表在國際頂級期刊《自然·通訊》(Nature Communications)上。

由于層狀結構的NaxMnO2正極材料具有理論容量高、價格低廉及來源廣泛等優點,當前,科研人員多以其作為鈉離子電池正極材料的研究對象,但由于NaxMnO2正極材料的層間距狹窄,充放電過程中,半徑較大的鈉離子在層間遷移時,會“擠壞”正極材料的結構,成為制約鈉離子電池研發的關鍵難點。除層間距外,影響鈉離子電池性能的另一重要因素為層狀結構中的鈉離子含量。不少科研人員嘗試通過各種方法制備出了不同層狀結構的NaxMnO2,但始終無法有效擴大層間距,或是無法兼顧高鈉含量。因而制備出兼具大層間距、高鈉離子含量的層狀結構正極材料,是科研人員努力追求的“魚和熊掌”。

《中國教育報》2019年04月01日第7版 

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