本項目從MXene基復合電極材料的結構特性出發,聚焦鈉離子電池表界面荷質傳輸動力學遲緩、電極極化嚴重和結構失穩等關鍵問題,通過構筑功能型異質界面、調控活性催化位點的微結構和優化離子吸附-擴散行為等策略,設計與開發高性能鈉離子電池負極,改善電極氧化還原動力學和結構穩定性。結合第一性原理計算從原子尺度探究復合電極“主-客體”相互作用對電化學性能的協同優化機制,明晰鈉離子電池儲能機理與核心氧化還原反應機制,揭示電極結構與電化學性能之間的“構-效”關系。
設計并構建的MXene基復合電極在100 mA g1電流密度下進行100次循環,穩定提供374.8 mAh g-1的比容量,能量密度遠高于傳統石墨電極。將電流密度提升至2 A g-1,該電極仍具有240.1 mAh g-1的比容量,容量保持率為77.4%,展現優秀的大倍率充放電能力。在1 A g-1大電流密度下對電極進行2000次循環,穩定輸出261.7 mAh g-1的放電比容量,具有優越的長周期循環壽命。
材料科學,生物醫用 500萬以上
化學化工
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