Pin ion sodium đầy đủ có thời gian sử dụng siêu dài và khả năng hoạt động ở nhiệt độ thấp cho lưu trữ năng lượng tĩnh

Advanced Energy Materials - Tập 8 Số 18 - 2018
Ying‐Ying Wang1, Bao‐Hua Hou1, Jin‐Zhi Guo1, Qiu‐Li Ning1, Wei‐Lin Pang1, Jiawei Wang2, Changli Lü1, Xing‐Long Wu1
1National and Local United Engineering Laboratory for Power Batteries, Faculty of Chemistry, Northeast Normal University, Changchun, Jilin, 130024 P. R. China
2State Key Laboratory of Electroanalytical Chemistry, Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Changchun, Jilin 130022, P.R. China

Tóm tắt

Tóm tắt

Hiện nay, việc thương mại hóa pin ion sodium (SIBs) vẫn bị cản trở bởi hiệu suất lưu trữ năng lượng tương đối kém. Ngoài ra, nhiệt độ thấp (low‐T) trong lưu trữ Na cũng là một vấn đề chính đối với ứng dụng rộng rãi của SIBs. Đáng tiếc là, động học chuyển Na ở nhiệt độ thấp cực kỳ chậm chạp, vì vậy, có rất ít báo cáo về SIBs hoạt động ở nhiệt độ thấp. Ở đây, một pin ion sodium đầy đủ hoạt động ở nhiệt độ thấp (SIFB) tiên tiến được lắp ráp bởi anode là hợp chất 3D Se/graphene và catode có điện áp cao (Na3V2(PO4)2O2F) đã được phát triển, cho thấy tuổi thọ siêu dài (trên 15.000 chu kỳ, khả năng giữ lại vẫn đạt 86,3% ở 1 A g−1), hiệu suất lưu trữ năng lượng tuyệt vời ở nhiệt độ thấp (ví dụ, tất cả các giá trị khả năng giữ lại đều >75% sau 1000 chu kỳ ở nhiệt độ từ 25 đến -25 °C ở 0.4 A g−1), và các tính chất năng lượng/công suất cao. Tuổi thọ siêu dài như vậy cho thấy rằng pin ion sodium phát triển có thể được sử dụng lâu hơn 60 năm, nếu pin được sạc/xả một lần một ngày và khả năng giữ lại 80% được coi là tiêu chuẩn của tuổi thọ pin. Do đó, nghiên cứu hiện tại không chỉ thúc đẩy tính khả thi và thương mại hóa của SIBs mà còn chỉ ra hướng phát triển mới cho lưu trữ năng lượng thế hệ tiếp theo cho các ứng dụng rộng rãi hơn.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1021/jacs.7b05176

10.1038/ncomms12122

10.1002/aenm.201601973

10.1002/aenm.201601329

10.1002/adma.201700431

10.1002/aenm.201400226

10.1038/ncomms10683

10.1039/C2EE23606K

10.1016/j.nanoen.2016.09.013

10.1039/C7EE00524E

10.1021/acs.nanolett.7b00889

10.1002/aenm.201601602

10.1021/nl500077v

10.1016/j.jpowsour.2016.01.082

10.1002/adma.201600846

10.1016/j.nanoen.2016.09.024

10.1002/adma.201701968

10.1021/nn403108w

10.1002/adfm.201501956

10.1002/anie.201303147

10.1039/C6EE02274J

10.1039/C4TA06624C

10.1039/C6TA05029H

10.1039/C4TA04611K

10.1039/C4TA03141E

10.1002/adfm.201402815

10.1039/C4TA02563F

10.1021/acsnano.6b04519

10.1021/acs.nanolett.6b01819

10.1002/smll.201600633

10.1002/anie.201607469

10.1021/acsnano.6b05566

10.1002/adfm.201602608

10.1126/science.1249625

10.1038/ncomms15139

10.1039/C6EE00794E

10.1039/C5EE00878F

10.1002/adma.201505918

10.1038/ncomms3365