NaOH浓度对Na0.44MnO2储钠性能的影响(英文)

作者：李慧; 刘双宇; 袁天赐; 王博; 盛鹏; 徐丽; 赵广耀; 白会涛; 陈新; 陈重学^*; 曹余良^*

来源：Acta Physico - Chimica Sinica, 2021, 37(03): 79-85.

• 钠离子电池
• Na0.44MnO2
• 电化学性能
• 浓度
• 过充

我们通过球磨法及后续的高温焙烧合成出了短棒状的Na0.44MnO2,并研究了其作为碱性水溶液钠离子电池正极时,电解液NaOH浓度对其电化学性能的影响。结果表明,提高NaOH浓度有利于抑制嵌氢反应的发生并改善电极的循环性能和倍率性能,但同时也会造成析氧反应的提前触发,浓度过高时则又会降低其倍率性能。Na0.44MnO2在8 mol·L-1 Na OH中表现出了最佳的电化学性能,0.5C (1C=121 mA·g-1)的电流密度下,比容量达到79.2 mAh·g-1,50C时,仍能释放出35.3m Ah·g-1的比容量,在0.2–1.2 V (vs. NHE)的电压窗口内,500周后容量保持率64.3%。此外,我们也发现缩小电压窗口可以减少副反应、改善循环性能。Na0.44MnO2在浓碱电解液中也表现出了优异的耐过充能力。上述结果不仅表明通过优化电解液体系和测试条件可大大改善Na0.44MnO2的储钠性能,同时也证实了Na0.44MnO2作为一种水溶液钠离子电池正极材料,在大规模储能领域具有良好的应用前景。

• 单位
  全球能源互联网研究院; 化学与分子科学学院; 武汉大学; 水力机械过渡过程教育部重点实验室