高倍率長壽命3分鐘滿充，成功研發高性能鈉離電池 碳負極材料?

日前，武漢工程大學化工與制藥學院諶偉民團隊通過協調表面誘導反應和嵌入式反應等，獲得了高性能的鈉離子電池碳負極材料。
諶偉民介紹，他們在實驗室中先通過高溫碳化有機鉀鹽制備出硬碳，再用硝酸活化，在碳表面創造出豐富的儲鈉活性位點，同時擴展碳的層間距離，得到一種富含氧官能團的多孔碳材料(ORC);再通過分析碳材料的儲鈉性能和鈉離子在固相電極材料中擴散反應機理，發現了表面誘導儲鈉和嵌入式儲鈉的協同作用機制，通過協調表面反應和嵌入式反應，實現了鈉離子電池負極材料高的倍率性能和長的循環壽命。通過上述方法獲得的含氧官能團活化碳電極材料可以在3分鐘內實現滿充，循環壽命長達1000余次。
該研究工作也得到了華中科技大學動力與儲能電池實驗室黃云輝教授團隊的大力支持。合作雙方目前對硬碳負極的研究主要集中于以自然資源豐富的生物質為原料，通過簡易而“綠色”的方法，構筑出異質元素摻雜的多孔生物質碳材料，并將其應用于鈉離子電池的研究中，以進一步降低碳材料的制備成本和提高硬碳負極的儲鈉性能，同時對加快生物質材料的推廣和應用也具有重要意義。
發展廉價高效的新型儲能電池是大規模儲能領域的重要研究方向。由于鈉元素豐富的資源和低廉的價格，鈉與鋰相近的電化學性質，鈉離子電池與鋰離子電池相似的工作原理，所以鈉離子電池被認為在大規模儲能領域中具有廣闊的應用前景。