【材料】我校材料科学研究院吴田教授和吕力教授在国际材料科学顶级期刊《Materials and Design》发表论文

发布者:kyzx发布时间:2020-12-01浏览次数:10

近日,我校材料科学研究院研究团队以湖北第二师范学院为第一单位,在国际材料科学顶级期刊《Materials and Design》(IF=6.289,中科院分区为一区TOP期刊)上发表研究论文《Substantial doping engineering in Na3V2-xFex(PO4)3 (0x0.15) as high-rate cathode for sodium-ion battery》。材料科学研究院吴田教授为第一作者,物机学院特聘教授、材料科学研究院首席教授吕力为通讯作者。

锂离子(Li-ion)充电电池与铅酸、金属氢化物等其他充电电池相比,具有比能量高的特点,多年来一直被广泛应用于小型便携式电子设备和大型电动汽车等领域。21世纪后,锂金属在能源储存中的应用已占主导地位,预测未来几年锂的需求剧增,特别是随着电动汽车等需求的增加,锂储备将难以满足能源储存的巨大需求。在这种背景下就需要寻求替代方案是非常必要的。


 


Na3V2PO43由于其理论容量高、结构稳定等优点,作为钠离子电池(SIBs)大规模储能的阴极受到了广泛关注。然而,由于导电性差导致其速率容量低,循环性差,限制了其应用。本文通过掺杂成功引入Fe3+取代V3+,与Na3V2PO43/C相比,由于铁掺杂和rGO改性,Na3V1.9Fe0.1PO43/C + rGO具有良好的初始高倍率容量,在20 C2.35 A g−1)的初始高倍率容量达到91.2 mAhg−1(理论容量的77.5%),这是由于铁掺杂和rGO改性引入了更好的电子导电性。100次充放电循环后,复合材料的循环性能稳定,容量保持率为88.7%,表明复合材料具有良好的结构稳定性。研究成果将为大型可再充式钠储能装置的阴极优化设计和实现工业合成提供新的思路。