Nat Commun：提高钠离子电池电化学性能的聚阴离子正极的快速机械力化学合成

Nanoyu

2021-05-14

尽管钠离子电池在固定式储能方面极具应用潜力。然而，其成本高、电化学性能不足等问题阻碍了其广泛应用，尤其是在正极材料方面。

近日，中科院过程工程研究所赵君梅研究员，中国科学院物理研究所胡勇胜研究员报道了一种利用高能球磨（HEBM）快速无溶剂机械力化学合成氟磷酸钒钠盐Na₃(VO_1−xPO₄)₂F_1+2x（0≤x≤1，NVPFs）的方法。

文章要点

1）研究发现，Na₃(VOPO₄)₂F（NVOPF）纳米颗粒具有优异的倍率性能和循环稳定性，同时可原位制备碳包覆的NVOPF/科琴黑（KB）纳米复合材料。尤其是NVOPF/8%KB复合材料在0.1 C下的放电容量为142.2 mAh g⁻¹，超过了理论值，并表现出优异的循环性能，在20 C下，10000次循环后容量保持率可达98%。

2）研究人员通过原位X射线衍射(XRD)、非原位固态²³Na核磁共振(NMR)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)和拉曼光谱(Raman)等测试手段，证实了NVOPF化合物具有较高的结构可逆性。

3）研究人员展示了一种NVOPF/KBs的可扩展合成方法，26650个全电池样机在100次循环后表现出优异的循环性能。

这项研究所设计的新的合成方法和优化策略对NVPFs的工业化生产和进一步发展具有重要意义。

参考文献

Shen, X., Zhou, Q., Han, M. et al. Rapid mechanochemical synthesis of polyanionic cathode with improved electrochemical performance for Na-ion batteries. Nat Commun 12, 2848 (2021).

DOI：10.1038/s41467-021-23132-w

https://doi.org/10.1038/s41467-021-23132-w