liang-zi-hu-2015

【文章速递】高电压铁基钠离子电池正极材料

铁基钠离子电池正极材料因其价格低廉而被广泛研究,其中多数氧化物电极材料由于较差的电化学反应动力学以及结构不稳定性目前难以应用到实际生产当中。Na2.4Fe1.8(SO4)3具有较高的工作电压(平均放电电压3.8 V),其聚阴离子型骨架结构为钠离子快速传输提供了通道,并使其具有优异的结构稳定性,但是聚阴离子型材料的电导率较低,直接作为电极材料时不能获得令人满意的电化学性能。本研究通过固相法合成了高性能纳米尺寸Na2.4Fe1.8(SO4)3/C(NFS/C)材料,利用碳包覆的方法有效地限制了颗粒尺寸,并显著提高了电极材料的电化学性能。测试结果证明,NFS/C材料具有优异的电化学性能,在1C的电流密度下,放电比容量可达100.2 mAh/g,在循环500圈后可逆容量仍有76.5 mAh/g,显示了优异的循环稳定性,且材料的倍率性能优异,在5 C、10 C、20 C的电流密度下,其可逆容量分别为95.1 mAh/g、91.3 mAh/g、80.5 mAh/g。优异的电化学性能证明了Na2.4Fe1.8(SO4)3是一种具有潜力的高能量密度钠离子电池正极材料。