日本熟妇视频网站_中文字幕精品无码2021_亚洲中文无码手机亚洲_国产情侣在视频

十一月六日，我國科學(xué)院物理研究所科研團隊與荷蘭代爾夫特理工大學(xué)、法國波爾多大學(xué)等合作，提出了一種簡單的預(yù)測鈉離子層狀氧化物構(gòu)型的方法，并在實驗上證實了該方法的有效性，為低成本、高性能鈉離子電池層狀氧化物正極材料的設(shè)計制備供應(yīng)了理論指導(dǎo)。相關(guān)研究成果發(fā)表于《科學(xué)》。

記者獲悉，這是《科學(xué)》創(chuàng)刊百余年來首次刊登鈉離子電池領(lǐng)域相關(guān)文章，不僅表明了國際主流科學(xué)界對該技術(shù)取得突破的重視，也反應(yīng)了我國鈉離子電池前沿技術(shù)已達到國際領(lǐng)先水平。該成果的重要研究人員包括中科院物理所博士趙成龍、副研究員陸雅翔、研究員胡勇勝，法國波爾多大學(xué)教授ClaudeDelmas和荷蘭代爾夫特理工大學(xué)教授MarnixWagemaker教授等。

近年來，隨著全球化學(xué)電池市場的快速發(fā)展和人們對環(huán)境問題的日益重視，二次電池（又稱可充電電池或蓄電池）這一能實現(xiàn)電能與化學(xué)能轉(zhuǎn)化的新型儲能技術(shù)，在新一輪能源變革中受到廣泛關(guān)注。其中，鋰離子電池雖然已占據(jù)全球電化學(xué)儲能規(guī)模市場的80%份額，但由于其資源的稀缺性和較高昂成本，產(chǎn)業(yè)發(fā)展面對“天花板”，資源儲量豐富、成本低廉的鈉離子電池便成為了最佳的補充。然而，鈉離子電池的性能因受到可用電極材料的限制，尤其是以層狀氧化物材料為主的正極材料的限制。

自1980年以來，鋰離子層狀氧化物（LiMO2）都是鋰離子電池的重要正極材料，其堆積構(gòu)型為O型（Octahedral，八面體）。與之相比，鈉離子層狀氧化物（NaxMO2）卻具有O和P（Prismatic，三棱柱）兩種構(gòu)型，其中最常見的兩種結(jié)構(gòu)分別為O3和P2（數(shù)字代表氧最少重復(fù)單元的堆垛層數(shù)）。胡勇勝告訴《我國科學(xué)報》：“這兩種結(jié)構(gòu)的層狀氧化物作為鈉離子電池的正極材料時各有優(yōu)勢，但目前的技術(shù)手段僅可實現(xiàn)對合成出的材料進行物理表征以確定具體構(gòu)型，無法直接預(yù)測材料的堆積結(jié)構(gòu)，嚴重阻礙了層狀氧化物正極材料的性能設(shè)計和新型正極材料的發(fā)現(xiàn)。

一般而言，O3相正極材料具有較高的初始Na含量，能夠脫出更多的鈉離子，具有較高的容量，適用于低速電動汽車、大規(guī)模儲能領(lǐng)域；P2相正極材料具有較大的Na層間距，能夠提升鈉離子的傳輸速率和保持層狀結(jié)構(gòu)的完整性，具有優(yōu)異的倍率性能和循環(huán)性能，在充電樁、調(diào)頻、數(shù)據(jù)中心等快充場景應(yīng)用更具優(yōu)勢。胡勇勝說：“在實際工業(yè)化產(chǎn)品開發(fā)中，假如能提前設(shè)計材料構(gòu)型，便能精準適配和打造最優(yōu)結(jié)構(gòu)的鈉離子電池化學(xué)體系，大大提高研發(fā)效率?！?/p>

胡勇勝也是中科海納的創(chuàng)始人，他帶領(lǐng)的中科院物理所和中科海鈉研究團隊是全球較早關(guān)注該領(lǐng)域研究的團隊之一。2016年，中科院物理所博士戚興國（現(xiàn)任中科海鈉材料部經(jīng)理）創(chuàng)新性地引入等效半徑（等效半徑即加權(quán)半徑，是將過渡金屬的半徑乘以該過渡金屬的含量）的概念來預(yù)測堆疊機構(gòu)，為該課題研究首開思路。

在后續(xù)研究中，胡勇勝團隊在總結(jié)不同系列層狀氧化物結(jié)構(gòu)參數(shù)的過程中發(fā)現(xiàn)：O3和P2兩種結(jié)構(gòu)材料的Na層間距（d(O-Na-O)）和M層間距（d(O-M-O)）的比值有一個臨界值1.62，比值高于1.62通常形成P2相，低于1.62易形成O3相。通過提高鈉含量可獲得O3相；反之，降低鈉含量可獲得P2相。

基于此，胡勇勝團隊引入“陽離子勢”，來表示陽離子電子密度及其極化率的程度，捕捉層狀材料的關(guān)鍵相互用途，使預(yù)測堆積結(jié)構(gòu)成為可能。通過合理設(shè)計和制備具有改良性能的層狀電極材料，證明了堆疊結(jié)構(gòu)決定材料的特性，為堿金屬層狀氧化物的設(shè)計供應(yīng)了有效解決方法。

業(yè)內(nèi)專家表示，該研究揭示了鈉離子層狀氧化物中O3型結(jié)構(gòu)和P2型結(jié)構(gòu)之間的競爭關(guān)系，優(yōu)化了鈉離子電池的制造環(huán)節(jié)，為進一步提高鈉離子電池體系儲能特性供應(yīng)了精準指導(dǎo)。

低成本、高性能鈉離子電池技術(shù)獲進展