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钠电池将来?青岛能源所开发出基于石墨炔的高性能储钠材料

本文摘要:中国科学院青岛生物能源与过程研究所碳基材料与能源应用于研究组研究找到,通过对石墨炔碳材料展开分子设计掌控炔键的数目,减少更好的储钠位点和传输地下通道,进而制取出有具备更佳电化学展现出的储钠材料,其出色的比容量和超长的循环稳定性指出石墨炔类碳材料在储能方面具备极大的应用于潜力。

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中国科学院青岛生物能源与过程研究所碳基材料与能源应用于研究组研究找到,通过对石墨炔碳材料展开分子设计掌控炔键的数目,减少更好的储钠位点和传输地下通道,进而制取出有具备更佳电化学展现出的储钠材料,其出色的比容量和超长的循环稳定性指出石墨炔类碳材料在储能方面具备极大的应用于潜力。由于钠元素在全球含量非常丰富且廉价简便,钠离子电池和电容器的成本相比于锂离子电池明显减少,尤其是对于大型储能装置,钠离子电池和电容器更加兼备可持续性的优势,因此,钠离子电池的研究很快引发了全世界科研工作者的注目。

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然而商用石墨作为钠离子电池和电容器的负极材料所需要获取的比容量太低,相当严重制约了钠离子电池和电容器的更进一步发展,为此,世界范围的研究组早已积极开展了对新型负极材料的探寻研究工作,还包括对新型碳基材料的发展和探寻。近年来研发的碳化石墨、软碳、石墨烯等作为钠离子电池和电容器的负极材料,具备成本低、电位较低、容量大等优点,被指出是很有前途的候选材料。然而,这些碳负极普遍存在的较低容量和循环稳定性是仍然尚待提高的问题。

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碳基材料与能源应用于研究组长年致力于钠离子电池和电容器电极材料的研究,研发制取了基于石墨炔的钠离子电池和电容器负极材料,凭借其本身含有炔键的特点,石墨炔负极在储钠方面展现出出更出色的电化学展现出,还包括,多孔石墨炔必要应用于钠离子电池负极(J.Mater.Chem.A2017,5,2045-2051),掺氮石墨炔构建兼备低功率密度和能量密度的钠离子电容器(ChemElectroChem2018,5,1435-1443),石墨炔纳米墙取得高性能钠离子电容器(ACSAppl.Mater.Interface,2017,9,40604-40613)。


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