SCMs|电场驱动下的超快Na[solv]+共嵌入石墨的新见解

钠离子和醚电解质共嵌入的石墨呈现明显的体积膨胀效果，无法对其稳定性做出合理的解释。近日，华东理工大学李春忠教授和胡彦杰教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，提出了电场驱动下的超快Na[solv]⁺共嵌入石墨的新见解，即：共插入反应在大电流条件下受到施加电场的洛伦兹力影响，钠离子被分离出来，乙二醇二甲醚(DME)分子保留在石墨层之间。此见解为这种材料的非凡稳定性提供了合理解释。原位XRD和DFT计算证实了Na⁺的脱出。

根据该结果，未改性的商品石墨以高达10 A g⁻¹的电流密度稳定地循环了6400次，容量保持率高达97.2%。在实验室组装的全电池最大输出功率为14,846 W kg⁻¹，输出能量密度为103 W h kg⁻¹(相对于阳极和阴极活性材料的重量)。该新机理为大规模储能提供了新的设计思路。

文章信息

Jiang, N., Hu, Y., Bi, W. et al. New insights on ultrafast Na[solv]⁺ coinserted graphite driven by an electric field. Sci. China Mater. (2021). https://doi.org/10.1007/s40843-021-1691-5

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