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繼鋰離子電池后，鈉離子電池正在受到越來越多的關注。7月29日，寧德時代用一場10分鐘的線上發布會，為我們揭開其第一代鈉離子電池的“神秘面紗”。寧德時代研發的鈉離子電池能夠實現“電芯單體能量密度高達160Wh/kg；常溫下充電15分鐘，電量可達80%以上；在-20°C低溫環境中，也擁有90%以上的放電保持率；系統集成效率可達80%以上；熱穩定性遠超國家強標的安全要求。”

近期，國家發改委、工信部等部門表示，將采取一系列措施促進鋰離子電池、鈉離子電池等新型電池的健康有序發展。

在學術研究中，仍需要不斷開發新材料，認識新的化學反應來不斷提升鈉離子電池的性能。提高鈉離子電池的儲能性能和循環穩定性是提高電池能量密度和倍率性能的關鍵。

大連化物所李先鋒研究員、鄭瓊副研究員和燕山大學唐永福教授在Angew上發表了最新的鈉離子電池進展，合成了一種長循環的鈉離子電池負極材料，同時在鋰離子電池中也能發揮出作用來。

作者提出了一種珊瑚狀FeP復合材料，通過高分子前驅體的磷化和碳化，FeP納米顆粒被錨定并分散在氮摻雜的三維碳框架上(FeP@NC)。由于高度連續的N摻雜碳骨架和FeP納米粒子周圍的彈性緩沖石墨化碳層，FeP@NC復合材料的鈉離子電池在10 A g^-1時表現出超穩定的循環性能，在10000圈循環后，容量保持率為82.0%。將其用于鋰離子電池負極，在10 A g^-1下循環，5000圈之后，容量保持率為90.3%。

更重要的是，一種有趣的顆粒細化實現循環過程中容量增加的機制得到了很好的證實。特別是FeP納米顆粒在第一個循環中經歷了細化-復合的過程，經過幾十個循環后呈現出全局性的細化趨勢，導致石墨化程度和界面磁化強度逐漸增加。并進一步為Na⁺存儲提供更多的活性位點，并有助于提高循環容量。容量上升的現象也可以延伸到鋰離子電池(LIBs)。為SIBs/LIBs的高性能陽極材料的設計提供了一種可行的解決方案。

圖文詳情

循環一萬圈！李先鋒/鄭瓊/唐永福在鈉電負極取得進展

圖1. FeP@NC材料的表征

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圖2. FeP@NC在鈉電（a-g）和鋰電（h）中的電化學性能評估

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圖3. 循環過程中的負極表征和機理探究

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圖4. 使用原位透射電鏡來實時觀察材料脫鋰/嵌鋰的過程

文獻信息

A Coral-Like FeP@NC Anode with Increasing Cycle Capacity for Sodium-Ion and Lithium-Ion Batteries Induced by Particle-Refinement.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202110177?af=R

原創文章，作者：Gloria，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/12/aac2cd02c8/

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