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基于POMs的新型儲能材料

2021-04-11 00:00:00
云上高博會 http://www.a00n.com
關(guān)鍵詞: POMs
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所屬領(lǐng)域:
化學(xué)化工
項目成果/簡介:

POMs開放式的結(jié)構(gòu)適合大的金屬陽離子(比如Na+、Mg2+等)的快速傳輸,單個多金屬氧酸鹽團(tuán)簇處于納米尺寸(1~5nm)在發(fā)生可逆的多電子的電化學(xué)氧化還原反應(yīng)的時候能夠保持其團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高能量密度和高功率密度;該類材料易于設(shè)計合成,易于回收,是未來極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦蛢δ懿牧稀?/p>


首次報道了Li7[V15O36(CO3)]作為鋰離子電池正極材料在1.9-4.0 V的電壓窗口范圍能發(fā)生穩(wěn)定可逆的14個電子的反應(yīng),表現(xiàn)出250 mAh g-1的放電比容量,而且依然能夠保持Li7[V15O36(CO3)]團(tuán)簇結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。展示出POMs材料作為儲能材料的應(yīng)用潛力。同時,后續(xù)的研究發(fā)現(xiàn){V15O36(CO3)}團(tuán)簇中,由于不同位點(diǎn)的釩展示出不同的電化學(xué)性能,對金屬鋰表現(xiàn)為不同的氧化還原電位,因此{(lán)V15O36(CO3)}團(tuán)簇展示出同時作為正極和負(fù)極的潛力,作為鋰離子對稱電池,在100 A g-1的電流密度下仍然能夠提供高達(dá)51.5 kW kg-1的能量密度。同時在1 A g-1的電流密度下循環(huán)500周,容量保持率仍然在80%以上。顯示出POMs材料良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和循環(huán)性能。進(jìn)一步的研究表明, {V15O36(CO3)}團(tuán)簇不僅具有良好的儲鋰能力,而且作為鈉離子電池材料也顯示出優(yōu)異的性能。 {V15O36(CO3)}團(tuán)簇作為鈉離子電池正極材料能夠釋放240 mAh g-1的容量,全電池的能量密度可以達(dá)到390 Wh kg-1(Adv. Mater. , 2015, 27, 4649–4654; Adv. Energy Mater. 2017, DOI: https://doi.org/10.1002/aenm.201701021)。

項目階段:
小批量或小范圍應(yīng)用
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