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湖南大學(xué)博士《先進(jìn)能源材料》刊文:開辟雙碳電極在鈉雙離子電容中的應(yīng)用

2018-03-19 11:34:54 湖南大學(xué)新聞網(wǎng)  點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
3月16日, 《先進(jìn)能源材料》在線報(bào)道了湖南大學(xué)物理與微電子科學(xué)學(xué)院陳素華博士為第一作者,題為An Ultrafast Rechargeable Hybrid So
3月16日, 《先進(jìn)能源材料》在線報(bào)道了湖南大學(xué)物理與微電子科學(xué)學(xué)院陳素華博士為第一作者,題為“An Ultrafast Rechargeable Hybrid Sodium-Based Dual-Ion Capacitor Based on Hard Carbon Cathodes”的論文。
 
雙離子電池作為一種新型二次儲(chǔ)能設(shè)備,是潛在可大規(guī)模生產(chǎn)的高性能動(dòng)力儲(chǔ)能設(shè)備。之前的雙離子電池大多是以鋰離子為基礎(chǔ),但是鋰資源的匱乏限制了其進(jìn)一步的發(fā)展。相比之下,鈉的儲(chǔ)量豐富,價(jià)格低廉,因此開發(fā)鈉基雙離子儲(chǔ)能設(shè)備是一個(gè)新的研究方向。同時(shí),以碳材料為電極的雙離子電池具有廉價(jià),環(huán)保等優(yōu)異的性質(zhì)。然而,由于陰離子較大的離子半徑,傳統(tǒng)的碳材料儲(chǔ)存性能不足,無法發(fā)揮出雙離子儲(chǔ)能設(shè)備的潛在優(yōu)勢(shì),因此尋找合適的可以儲(chǔ)存陰離子的正極材料成了鈉雙離子電池發(fā)展的關(guān)鍵。
 
 
鈉雙離子電容工作原理圖
 
基于以上的問題,在魯兵安教授的指導(dǎo)下,陳素華博士提出了一種新型的混合鈉雙離子電容器,用氮摻雜的硬碳和軟碳分別作為電容器的正負(fù)極。由于氮摻雜的硬碳獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu),使其具有優(yōu)異的儲(chǔ)存六氟磷根離子(陰離子)的性能。混合鈉雙離子電容器結(jié)合的電池和電容器的優(yōu)點(diǎn),具有超高的能量密度和功率密度,開辟了雙碳電極在鈉雙離子電容中的應(yīng)用。
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