beat365·(中国)唯一官方网站-正版App Store下载

中文 / English

研究进展

研究进展

赵勇课题组在Advanced Energy Materials报道钠金属电池新进展

来源: 河南大学纳米科学与材料工程学院    日期:2024-03-01   浏览次数:

近期,beat365赵勇课题组在高比能钠金属电池领域取得新进展,相关成果以“Tertiary-amine Based Network Polymer Electrolyte for Improving the Cyclic Stability of Na Metal Batteries with Large Capacity”为题,以全文形式在国际学术期刊《先进能源材料》(Advanced Energy Materials)上发表。

论文链接: https://doi.org/10.1002/aenm.202400527

图1. PBMPGPE与钠金属电极反应形成富氮SEI示意图。

聚合物基钠金属电池(GPE-SMB)具有理论能量密度高、成本低、安全性好等优点,是具有发展前景的下一代储能器件。然而,钠(Na)金属电极面临循环稳定性差的问题。Na金属表面形成的固体电解质界面层(SEI)往往含有大量离子电导率较低的有机物,在循环过程中造成Na表面枝晶生长和副反应。这不仅消耗Na金属并形成了低机械强度和厚SEI, 而且导致Na金属电极低的库仑效率和循环稳定性。在Na金属电极表面构筑先进SEI是提升电极和GPE-SMB循环稳定性的有效手段。

针对上述问题,我们提出了一种含氮聚合物(聚氮丙啶,PBMP)构筑具有稳定SEI结构的准固态钠金属电池的策略,成功提升了电池循环稳定性。三维网状聚合物PBMP含有低价氮(N)元素(─3),其与金属Na快速发生反应,生成含有离子传输能力Na3NNaNxOySEI。此外,PBMP-GPE具有高的机械强度可以有效抑制Na枝晶生长,进而抑制Na金属表面副反应。结果表明,PBMP组装的Na/GPE/Na3V2(PO4)3全电池在放电电流密度为5 C(2 mA cm-2时,其循环2000次后的容量保持率达到97.8%。上述研究为深入理解SEI化学组成与Na金属循环稳定性的构效关系提供了理论基础,而三维含氮聚合物PBMP网络为构建高性能GPE-SMB提供了技术手段。

河南大学beat365博士研究生张琦为论文第一作者,赵勇教授为论文通讯作者。本工作得到了国家自然科学基金委、河南省科技厅、河南省教育厅和河南大学的大力支持。


【上一篇】:赵勇课题组在Nano letters报道离子选择性膜制备及其在锂硫电池中应用的新进展

【下一篇】:赵勇课题组在Adv. Funct. Mater.报道水系锌离子电池负极保护新进展

微信订阅号

地址:中国郑州河南大学龙子湖校区、开封河南大学金明校区

邮编:475004 电话:0371-22357375 E-mail:lb02@henu.edu.cn
研招办电话:0371-22687369

河南大学纳米科学与材料工程学院  版权所有@ALL Rights Reserved  技术支持: 蓝创科技