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湖南大學博士《先進能源材料》刊文：開辟雙碳電極在鈉雙離子電容中的應用

2018-03-19 11:34:54 湖南大學新聞網　點擊量：評論 (0)

3月16日，《先進能源材料》在線報道了湖南大學物理與微電子科學學院陳素華博士為第一作者，題為An Ultrafast Rechargeable Hybrid So

3月16日，《先進能源材料》在線報道了湖南大學物理與微電子科學學院陳素華博士為第一作者，題為“An Ultrafast Rechargeable Hybrid Sodium-Based Dual-Ion Capacitor Based on Hard Carbon Cathodes”的論文。

雙離子電池作為一種新型二次儲能設備，是潛在可大規(guī)模生產的高性能動力儲能設備。之前的雙離子電池大多是以鋰離子為基礎，但是鋰資源的匱乏限制了其進一步的發(fā)展。相比之下，鈉的儲量豐富，價格低廉，因此開發(fā)鈉基雙離子儲能設備是一個新的研究方向。同時，以碳材料為電極的雙離子電池具有廉價，環(huán)保等優(yōu)異的性質。然而，由于陰離子較大的離子半徑，傳統(tǒng)的碳材料儲存性能不足，無法發(fā)揮出雙離子儲能設備的潛在優(yōu)勢，因此尋找合適的可以儲存陰離子的正極材料成了鈉雙離子電池發(fā)展的關鍵。

鈉雙離子電容工作原理圖

基于以上的問題，在魯兵安教授的指導下，陳素華博士提出了一種新型的混合鈉雙離子電容器，用氮摻雜的硬碳和軟碳分別作為電容器的正負極。由于氮摻雜的硬碳獨特的微觀結構，使其具有優(yōu)異的儲存六氟磷根離子（陰離子）的性能。混合鈉雙離子電容器結合的電池和電容器的優(yōu)點，具有超高的能量密度和功率密度，開辟了雙碳電極在鈉雙離子電容中的應用。