近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队,成功研发出一种基于二硫化钼/碳纳米复合负极材料的钠型双离子电池。相关研究成果以Penne-Like MoS2/Carbon Nanocomposite as Anode for Sodium-Ion-Based Dual-Ion Battery为题,在线发表在Small上。
锂离子电池已广泛应用于便携式电子设备、电动汽车、储能设备等领域。但由于锂离子电池的大规模应用加之锂资源的匮乏和分布不均,使锂离子电池成本日益攀升,难以满足未来能源存储的低成本、长循环寿命、安全可靠等要求。钠与锂有相似的物理化学性质,且储量丰富、成本较低,使得基于钠离子的二次电池体系的研究近年来受到广泛关注。然而钠离子半径较大,导致Na+在电极材料中扩散缓慢,从而影响电池的倍率性能和循环性能。
为改善钠离子电池的倍率性能和循环性能,唐永炳研究团队成员朱海莉、张帆等成功研发出一种基于二硫化钼/碳纳米复合负极材料的钠型双离子电池。该电池采用膨胀石墨作为正极材料,具有分级结构的MoS2/C纳米复合材料作为负极材料。由于这种具有分级结构的MoS2/C具有更宽的晶体片层间距,有利于提高Na+在其中的离子扩散速率,且碳层的引入提高了材料的电导率,使基于该MoS2/C纳米复合材料的钠型双离子电池具有良好的倍率性能和循环性能。结果表明,该电池在1.0-4.0V的电压区间,2C的电流密度下循环200圈后容量保持率为85%。这种新型钠离子电池在低成本、环保大规模储能领域,如清洁能源、智能电网等具有潜在的应用前景。
研究工作得到了国家自然科学基金、广东省科技计划项目、深圳市科技计划项目等的资助。
(a)基于二硫化钼/碳纳米复合负极材料的钠型双离子电池的充放电机理示意图;(b)该电池的循环性能图。
近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队联合香港理工大学教授郑子剑等人提出一种柔性界面设计策略,对高容量硅负极进行界面应力调控,并将其成功应用于新型硅-石墨......
近日,中国科学院深圳先进技术研究院(下称深圳先进院)集成所功能薄膜材料研究中心唐永炳研究员及其研究团队联合湖南大学马建民教授和吉林师范大学杨景海教授通过自模板法,成功制备出三维多孔微晶碳材料用于双离子......
近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队,成功研发出一种基于二硫化钼/碳纳米复合负极材料的钠型双离子电池。相关研究成果以Penne-LikeMoS2/Car......
近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队,成功研发出一种基于二硫化钼/碳纳米复合负极材料的钠型双离子电池。相关研究成果以Penne-LikeMoS2/Car......
近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队成功研发出了一种新型高性能、低成本的钠型双离子电池,有望代替现有锂离子技术并实现产业化。相关研究成果已在线发表于《先......
近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队成功研发出了一种新型高性能、低成本的钠型双离子电池,有望代替现有锂离子技术并实现产业化。相关研究成果ANovelTi......
近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究员唐永炳及其研究团队在低成本、高效储能电池研究方面取得新进展。相关研究成果Carbon-CoatedPorousAluminumFoil......
未来的手机可能会再轻薄一半,再也不需要每天充电了。甚至电动汽车电池成本高以及续航里程短的问题也将解决,因为世界首创新型双离子电池技术在深圳诞生。3月29日,中科院深圳先进技术院唐永炳研究员从德国获悉,......