Baterai Na-ion menjanjikan dalam penyimpanan energi skala besar karena sumber daya bahan mentah yang melimpah, biaya rendah, dan keamanan yang tinggi.
Natrium vanadium fluorofosfat (Na3(VOPO4)2F) dengan kerapatan energi teoritis 480 Wh / Kg dianggap sebagai kandidat kuat di antara berbagai bahan katoda. Namun, konduktivitas rendah intrinsik dan konsumsi energi yang tinggi selama proses sintesis menghambat komersialisasi.
Para peneliti dari Institute of Process Engineering (IPE) dan Institute of Physics of the Chinese Academy of Sciences mengembangkan metode mechanochemical satu langkah untuk dengan cepat mempersiapkan senyawa polianionik natrium vanadium fluorofosfat sebagai bahan katoda untuk baterai ion Na, yang dipamerkan dengan sangat baik. menilai kinerja dan stabilitas siklus.
Na yang sudah disiapkan3(VOPO4)2Komposit F / KB menghadirkan kapasitas discharge tinggi 142 mAh g-1 pada 0.1C. Kapasitas ekstra di luar kapasitas spesifik teoritis (130 mAh g-1) diuntungkan dari penyimpanan muatan antarmuka.
Selain itu, kapasitas spesifik 112 mAh g-1 dapat diperoleh bahkan pada suhu 20 C, yang berarti baterai Na-ion ini dapat terisi penuh / habis dalam tiga menit.
Stabilitas siklus yang unggul dari komposit ini ditunjukkan oleh stabilitas siklus sangat tinggi dengan retensi 98% lebih dari 10,000 siklus.
Mikroskopi elektron transmisi resolusi tinggi mengungkapkan bahwa nanocrystallines Na3(VOPO4)2F sekitar 30 nm tertanam dalam kerangka karbon, yang memfasilitasi konduksi elektron dan ion Na secara cepat.
Evolusi struktural yang dapat dibalik dan perubahan volume Na yang dapat diabaikan3(VOPO4)2Komposit F / KB selama pengisian / pemakaian juga ditunjukkan oleh difraksi sinar-X in situ dan 23Spektrum resonansi magnetik nuklir Na.
“Metode ini memberikan strategi yang layak untuk meningkatkan kinerja laju dan kinerja siklus bahan katoda. Selain itu, produk skala kilogram menunjukkan metode mechanochemical cocok untuk bahan elektroda produksi skala besar cepat untuk Na-ion. baterai, ”Kata Prof. Zhao Junmei, rekan penulis studi tersebut.