登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
近日,深圳大学张培新教授和佐治亚理工学院林志群教授课题组(共同通讯作者)在国际顶级期刊Angew. Chem. Int. Ed.上成功发表“Robust SnO2−xNanoparticle-Impregnated Carbon Nanofibers with Outstanding Electrochemical Performance for Advanced Sodium‐Ion Batteries”的论文。论文第一作者为马定涛和李永亮博士。钠反应动力学缓慢,Sn/Na2O界面不稳定以及大体积膨胀是限制SnO2基电极在钠离子电池(SIB)中实际应用的主要因素。研究人员提出了一个新的策略来制备碳纳米纤维包覆的氧空位掺杂的SnO2-x纳米粒子材料,在SIB中表现出优异的电化学性能。SnO2-x/C复合材料能够直接用作SIB的电极,不需要添加粘合剂和导电添加剂,因此不仅能显着增加电池的能量密度,而且还显示出在柔性能量存储装置中的应用前景。基于SnO2-x/C复合材料的SIB具有高的可逆容量,超长循环稳定性和优异的倍率性能,在0.1 A/g时的放电容量为634 mAh/g,在0.2 A/g时为602 mAh/g,在1 A/g时为565 mAh/g,在2 A/g时为447 mAh/g。特别值得指出的是,电极在经过2500次循环后依然稳定,证明这种策略为制造高性能的基于SnO2的SIB电极材料开辟了新的可能途径。
【全文解析】
图1 a)SnO2-x/C纳米纤维制备过程的示意图。b)FESEM图像。c-e)TEM和HRTEM图像。
图1a为利用硫模板和静电纺丝技术制备的SnO2-x/C电极过程的示意图。图1b显示SnO2-x/C电极由平均直径约500nm的纳米纤维组成。在SnO2-x/C纳米纤维的表面有许多大孔(图1c),这种相对较大的孔可使电解质容易渗透和Na+离子快速输送。此外,在纳米纤维表面未观察到明显的SnO2-x纳米粒子,表明其被完全包覆在碳纳米纤维内。图1c和1d清楚地表明,SnO2-x纳米颗粒均匀分散在碳纳米纤维中,而且具有适当的空隙空间,这能够缓解其体积膨胀和粉化。此外,一维碳基底还可以使电子快速地转移,从而改善其电化学性能。HRTEM图像显示SnO2-x纳米粒子具有良好的结晶,晶格间距为0.33 nm,归属于(110)平面(图1e中的插图)。相应的EDS分析也显示了SnO2-x/C复合材料中C,N,Sn和O元素的均匀分布。以SnO2-x/C电极组装的柔性SIB能够为商用的LED供电,即使当SIB弯曲到90°,180°或扭曲时,LED也可以很容易点亮,这表明柔性器件具有巨大的潜力。
图2 a)SnO2和SnO2-x/C电极的XRD图。下面三个图是(110),(101)和(200)特征峰的放大图。b)和c)是电极的XPS谱:b)Sn 3d,和c)N 1s。
图3 SnO2和SnO2-x/C电极的a)电流密度为0.1A/g时的循环性能。b)倍率性能。c,d)前三个循环中的CV曲线。e)SnO2-x/C,SnO2和PCNF电极在1 A/g时的循环性能。
图4 a)在0.01和2.5V之间的0.05 A/g时20次循环之后SnO2-x/C电极的非原位XRD图谱。b)和c)为提出的反应机理:b)SnO2和c)SnO2-x/C电极。
在上述所有结果的基础上,我们设想了充电/放电过程中SnO2和SnO2-x/C电极的反应机理,如图4b和4c所示。对于SnO2电极,生成的金属Sn纳米粒子和无定形Na2O倾向于分离和自聚集。此外,后续的合金化反应由于体积应变进一步促进了Na2O从NaxSn/Na2O界面的分离,因此阻碍了Sn→SnO2的转化。此外,Sn纳米粒子倾向于在循环过程中聚集,粉碎并最终形成裂纹,并在随后的循环中导致严重的容量衰减。形成鲜明对比的是,SnO2-x/C电极解决了这些问题,并大大提高了储钠性能。首先,SnO2-x纳米颗粒在微孔碳纳米纤维内部,这可以防止Sn和Na2O相的分离和聚集,还能有效抑制充电/放电过程中的体积变化(图4c)。其次,SnO2-x/C电极的一维多孔碳基底提供了促进电荷转移和离子迁移的路径,而且还能促进稳定的SEI膜的形成。第三,SnO2-x纳米颗粒中氧空位的掺杂赋予了材料本征电子电导率的提高及反应能垒的降低。总之,我们提出的通过制造氧空位掺杂的SnO2-x/C纳米粒子包覆于碳纳米纤维复合材料作为SIB的电极具有高可逆容量,长循环稳定性和优异的倍率性能,为制备其他碳纤维包覆的金属氧化物纳米粒子作为高性能能量存储系统的电极提供了理论依据和技术支持。
【本文亮点】
对于可再充电电池用SnO2基电极来说,界面不稳定和积膨胀较大限制了它们的实际应用。在多孔碳纳米纤维中均匀包覆氧空位掺杂的SnO2-x纳米粒子作为阳极材料,可以在放电/充电过程中保持形态和结构,得到优异的电化学性能。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星储能网获悉,2月18日,广西院贺州钟山200MW/400MWh集中共享新型储能项目钠电池储能系统采购中标候选人公示,招标总容量11.25MW/22.5MWh。第一中标候选人为中广核新能源综合能源服务(深圳)有限公司,投标报价3590万元,折合单价1.596元/Wh;第二中标候选人为北京昆兰新能源技术有限公司,投标报
北极星电池网获悉,2月17日,四川省遂宁市船山区人民政府与江西东驰新能源产业有限公司合作项目签约仪式在四川遂宁举行。据悉,双方此次合作的为钠转干电池项目,规划占地约500亩、固定资产投资约52亿元。项目建成后,预计日产钠转干电池1500万支,年产值约100亿元。东驰新能源自2021年成立以来,锚定
2月12日上午,2025年新能源产业第一次工作专班会议在湖南省政协召开。省政协副主席、省新能源产业链链长胡伟林出席。会议听取了新能源产业工作专班办公室、新能源及电工装备小组、锂电池及先进储能材料小组、技术创新专项小组、招商引资专项小组、金融保障小组2024年主要工作和2025年工作初步打算等,
北极星储能网获悉,2月10日,鹏辉能源在投资者关系活动中提出,对于,国家发改委、能源局联合发布《关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的通知》(以下简称“《通知》”),明确新能源电价全面由市场形成,并推出一系列配套机制包括取消强制配储政策。由于政策刚推出,为新能源强制
北极星储能网获悉。2月11日。交通运输行业标准《船舶载运锂电池安全技术要求》(2025年第2批)发布,标准编号为JT/T1543—2025,为推荐性标准,自2025年5月1日起实施。其中规定了船舶载运锂电池的分类和编号,锂电池的要求,以及锂电池的包装和货物运输组件、托运、装卸、承运和应急等安全技术要求。适
近日,国家能源局公布2024年度能源行业十大科技创新成果,广西电网公司牵头完成的“大容量钠离子电池储能系统”入选,是南方电网公司唯一入选成果。该项成果突破了大容量钠离子电池储能技术和工艺难题,在核心材料体系、高性能电芯、系统集成、安全防控等方面具有完全自主知识产权,储能系统能量转化效
2月7日上午,湖南2025年“十大技术攻关项目”集中启动仪式在长沙举行,其中多个项目涉及能源。包括全场景氢能重卡研发、电网主配微协同调控技术及装备研发、宽温域高性能钠离子电池研发等项目。1.基于北斗导航的精密管道轨控卫星平台研发依托湖南赛德雷特卫星科技有限公司等,研发基于北斗导航的精密管
近日,武汉钠新材料技术有限公司(简称“武汉钠新材料”)在甘肃设立二大生产基地,2025年2月,万吨聚阴离子产线落成并逐步投入生产。据悉,2024年10月,武汉钠新材料全资子公司高能钠新(甘肃)能源科技有限公司在甘肃省张掖市高台县规划建设年产3万吨钠离子电池关键正极材料项目,主要产品为钠电池正极材
北极星储能网获悉,1月16日,中国贵州首届钠电技术及应用交流高峰研讨会近日在贵州镇远古城举办,同时黔钠科技在贵州镇远县钠电池生产及PACK集成配套项目的开工。该项目位于黔东经济开发区东西部协作产业园,占地面积达218亩,总建筑面积规划为16万平方米,项目总投资22.43亿元,计划分两期进行建设:
北极星输配电网获悉,1月16日,中国煤炭工业协会在太原组织专家对“大功率钠离子电池煤矿应急电源系统”科技成果进行评审,经质询、讨论,一致同意通过鉴定,认定成果整体达到国际领先水平。本次鉴定会中国煤炭工业协会副会长、中国煤炭学会理事长刘峰参加,中国工程院院士葛世荣作为鉴定专家委员会主
首个、首次#x2026;#x2026;钠离子电池在2024年创下多个纪录!钠离子电池因其在成本、安全性和低温性能等方面的显著优势,在特定应用中富有竞争力。但随着锂电发展迅猛,碳酸锂价格下跌,钠电产业进入停滞期,不过,仍有企业相继布局钠电。海辰储能认为,钠电未能实现产业规模化应用,是因为钠电没有找到
储能创造价值,市场牵引发展。历经2023年来行业疯狂“内卷”和价格血拼,我国储能产业逐渐从“卷价格”、“卷产能”,开始走向“卷技术”、“卷价值”的新型竞争轨道。低端劣质产能的市场出清加速,头部与二三线企业的行业分化加剧,电力市场改革推动的储能市场化盈利机制亦正在形成,云计算、AI人工智
北极星售电网获悉,近日,内蒙古乌兰察布市人民政府发布2025年政府工作报告,其中提到,2024年,乌兰察布绿电入京9.3亿度,绿算进京超2万P。能源和战略资源基地建设成效显著,新能源产业增加值增长35%,项目建设速度和并网容量居全区前列,全国首个“源网荷储”示范项目顺利并网。“源网荷储”技术试验
当地时间2月3日,美国总统特朗普签署行政命令,暂停对墨西哥、加拿大商品加征关税,将其实施时间推迟到2025年3月4日。就在两天前,特朗普刚刚签署行政令,对中国进口商品加征10%关税,对进口自墨西哥、加拿大两国的商品加征25%的关税。据悉,特朗普2月3日曾与加拿大总理特鲁多、墨西哥总统辛鲍姆通话,
近日,研究机构EVTank联合伊维经济研究院共同发布了《中国锂离子电池负极材料行业发展白皮书(2025年)》。白皮书数据显示,2024年全球负极材料出货量达到220.6万吨,同比增长21.3%,其中中国负极材料出货量达到211.5万吨,全球占比进一步提升至95.9%。EVTank表示,由于天然石墨出口管制,部分海外客户
北极星储能网获悉,近日一则报道引起讨论,北京大学材料科学与工程学院庞全全团队开发了一种新型玻璃相硫化物固态电解质材料,并采用该材料研制出具有优异快充性能和超长循环寿命的全固态锂硫电池,该项研究成果已于1月16日发表在国际学术期刊《自然》,固态电池又迎来一轮热度。据统计,2025年以来,
北极星储能网获悉,杉杉股份1月17日在投资者互动平台表示,公司已开发针对固态电池用的石墨产品和硅碳产品,并已在客户处进行多轮测试;公司固态电解质复合型负极材料正在开发当中;公司正在自主建立固态电池负极材料评测体系,加速固态电池专用新型负极材料研发。
北极星电池网获悉,1月16日,中科电气发布2024年度业绩预告,预计2024年实现净利润盈利28780万元-32534万元,较去年的4171万元同比增长590%-680%。据悉,中科电气主营产品为锂离子电池负极材料,应用于动力类、储能类、消费类锂离子电池等领域,并与宁德时代、比亚迪、中创新航、亿纬锂能、瑞浦兰钧、
北极星储能网获悉,1月14日,贝特瑞发布公告,公司董事长贺雪琴夫妇因涉嫌违法违规内幕交易“龙蟠科技”,收到中国证券监督管理委员会的行政处罚决定书。公告显示,涉嫌违法违规的事实为:因贺雪琴内幕交易“龙蟠科技”及贺雪琴、罗某某共同内幕交易“龙蟠科技”的行为违反了《证券法》第五十条、第五
铅碳电池行业相关概述铅碳电池,又称铅炭电池,是一种创新的超级电池技术,它将巧妙地将传统铅酸电池的成熟性与超级电容器的卓越性能融为一体。这种独特的结合既发挥了超级电容瞬间大容量充电的优点,也发挥了铅酸电池的比能量优势,且拥有非常好的充放电性能——90分钟就可充满电(铅酸电池若这样充、
过去一年,包括硅氧、传统研磨硅碳、新型多孔硅碳等在内的硅基负极,呈现出快速发展的态势。消费电子端渗透率有所提升,动力电池端示范项目相继落地,产业链上下游也积极扩产。然而,在需求释放、性能突破与产能爬坡的多重推动下,行业仍面临着诸多掣肘与现实考验,有待进一步厘清其背后的驱动逻辑。与
据内蒙古自治区呼和浩特经济技术开发区投促局消息,12月27日,内蒙古自治区呼和浩特经济技术开发区与矽立科新能源(上海)有限公司签署20,000吨硅碳负极材料一体化项目投资合作协议。资料显示,矽立科新能源(上海)有限公司是一家专注于高端CVD硅碳负极材料及其原材料研发、生产和销售的高科技公司。
北极星储能网获悉,据国网甘肃省电力公司统计,截至2月18日,甘肃省新型储能装机突破450万千瓦。目前,甘肃省在运电化学储能项目174项,其中电源侧电化学储能164项、容量370万千瓦,电网侧电化学储能10项、容量80万千瓦。据悉,“十四五”以来,国网甘肃省电力公司积极服务新型储能与新能源协同发展,
北极星储能网讯:2月12日,深圳市光明区发展和改革局印发《深圳市光明区支持新型储能产业加快发展扶持计划操作规程》。文件支持的对象包括从事电化学储能、氢能、光储一体等新型储能产业研发、生产和服务的市场主体,以及其他事业单位、社会团体、民办非企业等机构。对于围绕电化学储能领域在光明区投资
北极星储能网获悉,1月24日,白银景泰发展新能源有限公司190MW/760MWh电化学储能电站项目95MW/380MWh电化学储能系统设备招标中标候选人公示。第一中标候选人为许昌许继电科储能技术有限公司,投标报价17105.4784万元,折合单价0.450元/Wh;第二中标候选人为北京海博思创科技股份有限公司,投标报价1773
北极星储能网获悉,1月8日,中国消防协会发布关于对团体标准《电化学储能电站消防安全系统技术细则》的征求意见稿,从电池管理系统和电池热失控预警、火灾报警与联动控制、通风系统等七大方面对电化学储能电站消防安全系统技术提出要求。文件起草单位包含消防公司、科研院所、认证检测机构,国网电力、
北极星储能网获悉,1月20日,泰安市宁阳县伏山镇400MW/800MWh电网侧电化学储能项目储能系统采购及安装的中标候选人公示。浙江兆合贵矿业科技有限公司、宁波富佳实业股份有限公司联合体以72000万元预中标该项目,折合单价0.9元/Wh。该招标人为华夏智慧(浙江)能源有限公司,项目建设地点位于泰安市宁阳县
近日,由中国电建参与设计的世界已完工项目中最大单体电化学储能项目沙特比沙500兆瓦/2000兆瓦时电化学储能项目投产送电将为沙特经济社会发展注入强大动力沙特比沙500兆瓦/2000兆瓦时电化学储能项目是世界目前已完工项目中最大的单体电化学储能项目,对中沙两国在共建“一带一路”倡议下的能源合作具有
北极星储能网获悉,1月8日,江苏消防发布江苏省锂电池生产、储存单位以及电化学储能单位纳入消防安全重点单位范围的界定标准。文件明确,根据新修订的《电化学储能电站设计标准》(GB51048)确定的分类标准,将额定功率为100MW以上的大型电化学储能电站纳入消防安全重点单位。原文及解读如下:江苏省锂
据外媒报道,日前印度太阳能公司(SECI)在喀拉拉邦启动了一项150MW/500MWh储能项目招标。此次招标由印度新能源和可再生能源部(MNRE)管理的国有企业——印度太阳能公司(SECI)发布,投标截止日期为2025年2月4日。此次招标针对的是单一站点电池储能系统,并将获得印度政府提供的可行性缺口资金(VGF
1月1日,巢湖市海螺新能源有限公司发布了巢湖海螺4MW/24MWh电化学储能电站项目PC总承包工程招标公告。该项目招标范围包括电站及其(护)栏、储能系统、接入系统、电力送出工程,以及消防、环保、防雷、防震等项目配套设施。本项目总装机量为4MW/24MWh,项目利用安徽省巢湖市巢湖海螺水泥有限责任公司厂
北极星储能网讯:12月27日,国家住建厅发布国家标准《电化学储能电站施工及验收规范(征求意见稿)》,标准适用于新建、扩建和改建500kW/500kWh及以上,以锂离子电池、铅酸/铅炭电池、液流电池、钠离子电池、水电解制氢/燃料电池为电能存储载体的固定式电化学储能电站施工及验收。参编单位包括国网浙江
2024年12月31日,南方电网调峰调频(广东)储能科技有限公司电网管理平台电化学储能计财域推广实施框架招标。在充分分析财务管理现状和需求的基础上,电网管理平台计财域新增单位库,满足新增单位的计财域系统功能应用及南方电网调峰调频(广东)储能科技有限公司财务业务发展的要求。并委托服务商针对
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!