碳纳米管网络球壳正极
高倍率长循环
球壳导电网络构建了一种兼具高倍率与长循环的铁基钠铝石正极,相变机制也首次被揭示。
杨伟 · 刘琦 · Lijuan, Hou · 杨强 · 穆道斌 · 谭国强 · Liu, Li Li · 陈人杰 · 吴锋
Small 2023
参数信息
- 首次放电容量(0.05 C)
- 95.9 mAh g⁻¹
- 高倍率放电容量(10 C)
- 60 mAh g⁻¹
- 全电池工作电压
- 3.5 V
- 全电池质量能量密度(0.1 C)
- 140 Wh kg⁻¹
- 循环后容量保持率
- 96.4 %
- 循环后放电比容量
- 67.37 mAh g⁻¹
技术优势
10 C高倍率仍可用
均匀的碳包覆与碳纳米管网络构成高效电子传输通道,使电极在10 C高倍率下仍能可逆脱嵌钠离子。
循环后容量保持率高
在全电池中,NFS@C@2%CNTs//HC在2 C倍率下循环200次后容量保持率高达96.4%,表明结构在长循环中保持稳定。
实用能量密度
全电池工作电压达3.5 V,0.1 C下质量能量密度为140 Wh kg⁻¹,具备实用化潜力。
应用场景
- 钠离子电池正极:提供兼顾高倍率与长循环的铁基正极粉体,可直接用于钠离子全电池组装。
- 电网级储能:满足电网储能对低成本、高安全、长循环正极材料的需求。
- 低成本储能电池:原料为储量丰富的铁和硫酸盐,通过水相合成路线,有望降低电池制造成本。