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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展。相比之下，鈉的儲量豐富，價格低廉，因此開發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，環保等優異的性質。然而，由于陰離子較大的離子半徑，傳統的碳材料儲存性能不足，無法發揮出雙離子儲能設備的潛在優勢，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。