Практическое применение электродных материалов для натриево-ионных аккумуляторов

Натрий-ионные аккумуляторы привлекают все больше внимания из-за их богатых ресурсов и низкой цены. Для создания систем натрий-ионных аккумуляторов для крупномасштабного хранения энергии критически важно выбрать простое и дешевое сырье. Недавно профессор Хуан Юньхуэй из Института исследований новой автомобильной энергии Университета Тунцзи, профессор Луо Вэй и профессор Ху Лянбин из Университета Мэриленда вместе представили перспективную статью под названием APerspectiveonElertrodeMaterialsofSodium-ionBatteries toPracticalApplication в международном журнале ACSEnergyLetters. Хуан Янъян, докторант Университета Тунцзи, является автором первого автора этой статьи. В этой статье в основном представлены некоторые материалы электродов для натриево-ионных аккумуляторов с потенциалом практического применения и перспективы развития этих материалов.

В статье изложены требования к коммерциализации материалов электродов для натриево-ионных аккумуляторов. На этой основе подробно анализируется состояние исследований и состояние индустриализации натриево-ионных аккумуляторов. Что касается катодных материалов, статья в основном знакомит с применением и существующими проблемами слоистых оксидов на основе железа-марганца, берлинской синей на основе железа-марганца и полианионных соединений на основе железа в ионно-натриевых батареях. Что касается анодных материалов, бумага в основном представляет собой твердые углеродные материалы и прекурсор, который синтезирует твердый углерод по низкой цене.

В конце статьи обсуждаются проблемы вышеперечисленных материалов и направления дальнейшего развития. Кратко представлена текущая коммерциализация натрий-ионных батарей. В то же время сравниваются преимущества и недостатки натрий-ионных аккумуляторов на водной основе и свинцово-кислотных аккумуляторов, и предполагается применение натрий-ионных аккумуляторов на водной основе в крупномасштабных хранилищах.

Рис. 1. (а) Кривая заряда и разряда Na2 / 3Mn1 / 2Fe1 / 2O2 типа P2. (б) График заряда и разряда Na2 / 3Mn1 / 2Fe1 / 2O2 типа O3. (c) Цикл-диаграмма жизненного цикла Na0.67 [Fe0.5Mn0.5] O2 с различным содержанием Na3N. (d) Рентгенограмма Na0.9Cu0.22-Fe0.3Mn0.48O2. (e) Диаграмма жизненного цикла Na0.9Cu0.22-Fe0.3Mn0.48O2. (f) Аккумулятор в мягкой упаковке емкостью 2 Ач, состоящий из положительного электрода Na0.9Cu0.22-Fe0.3Mn0.48O2 и отрицательного электрода из твердого углерода. (g) Циклическая диаграмма срока службы мягкой аккумуляторной батареи. (h) График заряда и разряда мягкой батареи емкостью 1 Ач, состоящей из положительного электрода NaNi1 / 3Mn1 / 3Fe1 / 3O2 и отрицательного электрода из твердого углерода. 1. Циклическая диаграмма ресурса NaLi0.05Ni0.3Mn0.5Cu0.1Mg0.05O2 при различных токах.

Рисунок 2. (а) Принципиальная схема Na3V2 (PO4) 2F1 + 2xO2-2x (0 ≤ x ≤ 1). (б) Рабочие потенциалы различных полимерных материалов. (cd) График заряда и разряда Na3V2 (PO4) 2F1 + 2xO2-2x (0 ≤ x ≤ 1). (e) Структурная схема Na2Fe2 (SO4) 3. (f) График заряда и разряда Na2Fe2 (SO4) 3.

Рисунок 3. (а) График заряда и разряда Na1.92FeFe (CN) 6. (б) График заряда и разряда Na2MnFe (CN) 6 после удаления H2O. (c) Крупномасштабная карта синтетического снаряжения от 10 до 100 кг берлинской лазурной породы. (d) Карта жизненного цикла берлинской синей для крупномасштабного синтеза. e) берлинская лазурь - это мягкая аккумуляторная батарея с положительным твердым углеродом в качестве отрицательного электрода. (f) Диаграмма жизненного цикла мягкой аккумуляторной батареи при комнатной температуре. (g) Диаграмма степени сохранения емкости мягкой аккумуляторной батареи при различных температурах. (h) Цикл срока службы мягкой аккумуляторной батареи при высокой температуре. (i) Принципиальная схема Cu-Fe берлинской синей в качестве натрий-ионной батареи на водной основе, в которой положительный электрод Mn-Fe берлинской голубой используется в качестве отрицательного электрода.

Рис. 4. (а) Кривая заряда и разгрузки твердого углерода, полученного пиролизом глюкозы при различных температурах (б) Графики загрузки и разгрузки твердого углерода, полученные при различных температурах карбонизации. (c) Схема продукта мягкой аккумуляторной батареи емкостью 2 Ач с твердым углеродом в качестве отрицательного электрода. (d) График производительности мягкой батареи. (e) Циклическая диаграмма срока службы мягкой аккумуляторной батареи. (f) Кривые заряда и разряда твердой углеродистой продукции Kuraray. (g) Схема механизма «внедрен-адсорбированный» твердый углерод. (h) Схема механизма «адсорбции-заделки» твердого углерода. (i) Схема механизма «адсорбции-наполнения» твердого углерода.

Страница содержит содержимое машинного перевода.