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物理学院杜菲教授科研团队研究成果在《自然-通讯》上发表
发表于: 2017-07-05 07:56  点击:716

  6月29日,物理学院新型电池物理与技术教育部重点实验室杜菲教授研究团队在《自然》出版集团旗下的《自然-通讯》上发表题为“Sodium vanadium titanium phosphate electrodes for a high-power symmetric sodium-ion battery with long lifespan”的研究论文,引起国内外同行的高度关注。该项研究工作得到了“973”计划和国家自然科学基金的资助。论文的共同第一作者为物理学院在读博士研究生王东雪和博士后别晓非。

  新能源汽车的快速发展引发了人们对锂电池与有限的锂资源的高度关注。钠电池具有与锂电池相似的工作原理,且钠资源广泛,价格低廉、环境友好等特点,特别适合于大规模储能应用的需求。该研究团队设计并制备了新型钠超离子导体材料(磷酸钒钛钠),并利用其双极特性,构建了对称钠离子电池,实现了超长循环寿命(10000次)和超快的充放电能力(20 C倍率),为开发与设计下一代钠电池提供了全新的研究思路。同时,团队与德国卡尔斯鲁厄理工学院、西班牙同步开放联合会和中科院北京物理所清洁能源实验室的研究者共同努力,利用原位同步辐射和近边吸收谱解释了磷酸钒钛钠的储钠过程与机制,为国内外同行的后续研究提供参考。下图为该材料充放电过程中的结构演变。

  近年来,杜菲教授研究团队在钠电池用新型电极材料的可控设计、与其储能属性的有效调控方面开展了大量的研究工作。2016年发表于《美国化学学会应用材料与界面》的研究论文“NASICON-structured NaTi2(PO4)(3)@C nanocomposite as the low operation-voltage anode material for high-performance sodium ion batteries”入选了ESI数据库的“高被引论文”行列,其被引用次数归入其学术领域中最优秀的1%之列(到一月/二月2017为止)。

 

Sodium vanadium titanium phosphate electrode for symmetric sodium-ion batteries with high power and long lifespan Nat. Commun. 8, 15888 (2017)

DOI: 10.1038/ncomms15888 (2017).

 

文献链接:https://www.nature.com/articles/ncomms15888

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