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常熟理工学生团队开发高性能钠电正极材料助力“碳中和”

2024-06-21 14:19 来源:科教在线    一键复制本页标题和网址

科教在线苏州6月20日讯(通讯员 苗晓伟 沈斌一)新型储能维持高增长,锂离子电池持续占主导地位,但锂电上游原材料价格相对较高,电力储能投资回报率下滑,钠离子电池储能凭借其成本优势发展正当时。基于此,常熟理工学院材料工程学院“钠创未来”先进储能学生团队针对传统钠离子电池充放电过程中材料存在的结构不稳定和导电性差等问题,开发了一种P2/O3双相高熵层状氧化物材料,并以其作为正极材料应用于钠离子电池中,从而助力我国 “双碳”目标。从材料的合成、结构和形貌表征到电池组装与电化学充放电性能测试以及器件展示,团队成员经过了300多天的研发,多次配比研究和实验改进,开发出高性能P2/O3双相高熵材料。该材料制备方法简单、成本低、具有更高的结构稳定性,利用该材料组装的钠离子电池呈现出高比容量、长循环寿命和高倍率电池性能,在构建高性能钠离子电池商业化储能应用方面具有巨大的潜力。改材料有效改进了钠离子电池的部分行业痛点,在新能源材料产业中逐步崭露头角。2023年为钠离子电池产业化元年,已实现小批量出货,2024年即将实现批量量产,规模有望达到30GWh,有望逐步成为锂电池的一个有效补充。本团队开发的产品有效改进了钠离子电池存在的部分行业痛点,在新能源材料产业中逐步崭露头角。目前,该团队已成立了钠创未来新能源科技有限公司,所开发的相关产品已与新能源相关企业进行了初步合作,下一步计划投入储能市场应用。该项目的实施和落地有效提升了在校大学生的自主创新能力、综合能力与敬业水平。

图为产品图片和四个 2032 纽扣电池串联点亮 LED 灯泡(CSLG)。科教在线通讯员 沈斌一 供图

图为团队成员在实验室进行钠电池正极材料前驱体的制备。科教在线通讯员 沈斌一 供图

图为团队成员在实验室进行材料的球磨操作。科教在线通讯员 沈斌一 供图

图为团队成员在实验室进行钠电正极材料的高温煅烧。科教在线通讯员 沈斌一 供图

图为团队成员在手套箱中组装钠离子电池。科教在线通讯员 沈斌一 供图

图为团队成员通过TEM进行产品的形貌和结构表征测试。科教在线通讯员 沈斌一 供图

图为团队成员在讨论实验的研究方案。科教在线通讯员 沈斌一 供图


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