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前沿院李巨教授课题组在钠离子电池领域取得新进展

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随着新能源汽车与电网储能的快速发展,储量有限的锂资源趋于紧张,并将进一步加剧。钠离子电池是比较理想的替代方案,但由于缺少合适的负极材料,倍率性能和循环稳定性远远不满足要求。硬碳负极材料具有容量高,首周库论效率高等特点,但被认为具有差的倍率性能和循环稳定性。

西安交通大学前沿科学技术研究院李巨教授课题组与中国科学院物理所胡勇胜研究员课题组合作研究发现,以往硬碳负极研究中的传统半电池方法,严重低估了硬碳负极的性能,并提出了评估硬碳性能的改进方案。采用夏威夷果壳作为前驱体经高温裂解得到的MHC硬碳,可以提供314mAh/g的比容量,以及91.4%的首周效率,是目前报道的首周效率最高的硬碳材料。与NCNFM正极材料组成全电池后,倍率性能远远超过其半电池,并且可以在1C倍率下循环1300周,容量保持率超过70%。该成果扭转了学界对钠离子电池硬碳负极倍率性能和循环稳定性的认识,将对钠离子电池未来的发展方向产生比较大的影响,并将促进钠离子电池领域从研究阶段向产业化转

该研究成果已经发表在材料领域著名期刊Nano Energy(影响因子12.34)上,文章题目为:“A high-performance sodium-ion battery enhanced by macadamia shell derived hard carbon anode”。 前沿院博士生郑玉恒为该论文的第一作者,前沿院为该论文的第一作者单位,与中国科学院物理所为共同通讯作者单位。

全文链接:http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2211285517304329

李巨教授为长江学者讲座教授、麻省理工学院终身正教授、西安交通大学特聘教授(Adjunct Professor),原子和电子尺度材料模拟专家。主要研究包括计算材料学以及纳米材料研究,材料模拟基础方法(电子结构、原子层次模拟)、多尺度多物理模拟以及新型结构和功能材料的理论研究。

化。


2017-09-15
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