我院洪振生教授课题组在储能材料领域取得重要进展

时间:2024-09-29浏览:10

我院洪振生教授课题组在储能材料领域又取得重要进展,其研究成果以Durable High Voltage Solid-State Sodium Batteries with Pseudocapacitive P2 Layered Oxide Cathode》为题发表于国际知名学术期刊《Energy Storage Materials》(IF= 18.9)。

该研究成果中署名单位为福建师范大学,我校硕士研究生梁包龙为论文第一作者,福建师范大学洪振生教授、郑力拓副教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、福建省自然科学基金重点项目、福建省自然科学基金福建省教育厅福建师范大学碳中和研究院公开基金等多方资助。

论文简介如下:

固态钠电池(SSB) 因其能量密度高、安全性好、成本低而引起了人们的极大兴趣,但其工作电压、循环稳定性和倍率能力等性能仍然较差。在本研究中,成功制备了 P2-Na0.68Li0.10Ni0.25Mn0.63Ca0.01Ti0.01O2 (NM-L10CT) 层状正极材料,该材料具有超过 92% 的高赝电容、0.8% 的低体积应变、高 Na+扩散系数和非常好的阴离子氧化还原反应可逆性。此外,使用 NM-L10CT Na3Zr2Si2PO12 (NZSP) 固体电解质的室温固态钠电池与液体电解质电池相比,表现出更好的结构稳定性和循环性能。NM-L10CT/NZSP/Na SSBs 在高截止电压下表现出非常优异的电化学性能,在 500 次循环 (2.0-4.2 V) 后保留率高达 81.2%,在 300 次循环 (2.0-4.3 V) 后保留率高达 74.2%同时具有出色的倍率性能,在1 C 时具有 115.4 mAh g-1 的高容量,即使在10 C 倍率下也能达到 74.5 mAh g-1 的高容量。这项工作证明了高压层状阴极在 SSB 中的成功应用,并为此类材料在液体电解质和固态电池中提供了深入的理解。


DOI:

全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829724006305