超小超薄非晶理念
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非晶化材料可实现钠离子电池快充快跑
Xin Lang Cai Jing· 2026-02-25 17:54
日前,中北大学能源与动力工程学院教授梁君飞团队在国际期刊《先进材料》发表相关研究成果。团队 将超小超薄非晶理念运用于钠离子电池电极材料设计,有效解决了钠离子电池在快充条件下动力学缓慢 和体积膨胀严重的难题。 ●韩荣 钠离子电池凭借原料丰富、成本低廉、安全性高的优势,被视为大规模储能、低温动力设备等场景的理 想替代方案。然而,钠离子电池长期受制于两大难题:钠离子迁移效率低导致充电慢,电极材料体积膨 胀剧烈导致循环寿命短。我国科研人员的新成果为破解这两大难题提供了新思路。 与当前占储能市场主流的锂离子电池相比,钠离子电池具有独特优势。梁君飞介绍,我国钠资源储量丰 富,且钠离子电池无需依赖锂、钴等稀有金属,成本较锂电池降低20%—30%。 为突破钠离子电池应用的瓶颈,研究团队将目光锁定在红磷材料上。梁君飞介绍,红磷不仅理论容量极 高,且成本低廉,是理想度较高的负极材料。然而,它也存在明显短板。原始红磷作为负极材料时,在 充放电过程中会产生超400%的剧烈体积膨胀,如同反复拉伸的橡皮筋最终断裂,进而导致材料粉化失 效。此外,其极低的电导率严重制约了高电流密度下的充放电速度,堪称"电力传输的绝缘体",这极大 限制了红磷 ...
非晶态红磷变薄变小 助力钠电“快跑”
Ke Ji Ri Bao· 2026-01-23 06:07
日前,中北大学能源与动力工程学院梁君飞教授团队在国际顶级期刊《先进材料》发表重要研究成果, 将超小超薄非晶理念运用于钠离子电池电极材料设计,有效解决了钠离子电池在快充条件下动力学缓慢 和体积膨胀严重的瓶颈难题。 测试显示,该复合电极在每秒0.9毫伏扫描速率下赝电容贡献达91%,钠离子吸附能低至-4.609电子伏 特,从根本上解决了传输慢、易失效的问题。 为进一步提升导电性,团队将非晶红磷与高导电MXene材料复合,构建起三维蜂窝状网络结构。这种结 构如同搭建了"离子高速公路",通过增强异质界面的内建电场,从根本上破解了红磷导电性差的瓶颈, 大幅降低钠离子传输阻力。 严苛测试结果充分印证了这项技术的优越性。在10A/g的高电流密度下,电池仍保持835mAh/g的高容 量,容量相当于普通锂电池的两倍以上;在5A/g电流密度下循环1000次后,容量维持在1447mAh/g,性 能处于国际同类研究领先水平。这意味着该电池既能"快充快跑",又能"经久耐用",完美契合储能电 站、新能源汽车等场景的应用需求。 更值得关注的是,该技术具备良好的产业化基础。"我们采用的液相剥离和常规退火工艺,可直接融入 现有电池生产线,无需大 ...