Na 이온 배터리는 풍부한 원료 자원, 낮은 비용 및 높은 안전성으로 인해 대규모 에너지 저장 분야에서 유망합니다.
불화인산바나듐나트륨(Na3(보포4)2F) 이론적인 에너지 밀도가 480 Wh/Kg인 것은 다양한 양극재 중에서 유력한 후보로 여겨진다. 그러나 합성 과정에서 본질적인 낮은 전도성과 높은 에너지 소비는 상용화를 방해합니다.
IPE(Institute of Process Engineering)와 중국과학원 물리학연구소(Institute of Process Engineering, IPE)의 연구원들은 우수한 속도 성능과 주기 안정성을 나타내는 Na-이온 배터리용 음극 재료로 다가음이온성 화합물 나트륨 바나듐 플루오로포스페이트를 신속하게 준비하기 위한 XNUMX단계 기계화학적 방법을 개발했습니다.
준비된 나3(보포4)2F/KB 합성물은 142C에서 1mAh g-0.1의 높은 방전 용량을 제공했습니다. 이론적 특정 용량(130mAh g-1)을 초과하는 추가 용량은 계면 전하 저장의 이점을 얻었습니다.
또한, 112C에서도 1mAh g-20의 비용량을 얻을 수 있어 이 Na 이온 전지는 XNUMX분 만에 완전 충방전이 가능했다.
이 복합재의 우수한 사이클 안정성은 98 사이클 동안 10,000%의 유지율로 매우 높은 사이클 안정성으로 입증되었습니다.
고해상도 투과전자현미경은 Na의 나노결정이3(보포4)2약 30 nm의 F가 탄소 골격에 삽입되어 전자와 Na 이온의 빠른 전도를 촉진했습니다.
Na의 가역적 구조 진화 및 무시할 수 있는 부피 변화3(보포4)2충전/방전 중 F/KB 합성물은 현장 X-선 회절 및 23Na 핵 자기 공명 스펙트럼.
“이 방법은 음극 재료의 속도 성능과 주기 성능을 개선하기 위한 실행 가능한 전략을 제공합니다. 또한 킬로그램 규모의 제품은 기계적 화학적 방법이 Na-ion 전극 재료의 빠른 대규모 생산에 적합함을 나타냅니다. 배터리”라고 이 연구의 공동 교신 저자인 Zhao Junmei 교수가 말했습니다.