針對鈉離子電池界面離子傳輸動(dòng)力學(xué)遲緩、循環(huán)穩定性較差等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,從復合鈉離子電池負極材料的結構特性出發(fā),對其進(jìn)行組分、微-納結構、電極/電解液界面特性調控與優(yōu)化,構筑三維多孔結構擴充電化學(xué)活性位點(diǎn),緩解電化學(xué)過(guò)程中電極結構的塌陷,延長(cháng)循環(huán)壽命;耦合高電導率載體與低電位高比能第二相,提高電池能量密度;實(shí)現贗電容與電池電化學(xué)行為協(xié)同儲鈉,加速氧化還原反應動(dòng)力學(xué),改善電極大倍率充放電能力?;谝陨纤悸?,我們構筑三維多孔 NiCoP/Ti3C2 復合材料,在 1 A g-1的大電流密度下進(jìn)行 2000 次循環(huán),穩定提供 261.7 mAh g-1 的比容量,長(cháng)循環(huán)穩定性和倍率性能獲得顯著(zhù)改善?;诒砻嫘揎棽呗詷嬛﨨iCu 雙金屬團簇修飾 Ti3C2 納米片,在 100 mA g-1電流密度下展現 318.6 mAh g-1 的放電比容量,100 次循環(huán)后容量保持率為 97.9%,庫倫效率顯著(zhù)提升。
以上研究成果證明我們提出的高能量密度鈉離子電池負極制備技術(shù)切實(shí)可行,可提升電池能量密度和循環(huán)壽命,有效改善鈉離子電池電化學(xué)性能。
創(chuàng )新要點(diǎn):
1.構筑新型納米多孔復合電極,通過(guò)構建分級孔道結構及表面改性等策略增加電極有效表面,構建多維離子遷移通道,改善鈉離子傳輸動(dòng)力學(xué)特性。
2.對電極組分和微-納結構進(jìn)行設計優(yōu)化,深入研究其儲鈉機理,構筑電池-贗電容協(xié)同儲鈉,提升能量密度,改善大倍率充放電性能,
3.對電極/電解液界面化學(xué)特性進(jìn)行合理調配,解決其在電化學(xué)過(guò)程中的構效保持問(wèn)題,提出電極與界面結構演化與電池優(yōu)化機制。