湖北第二师范学院自考

湖北第二师范学院材料科学研究院研究团队在国际顶级期刊发表论文

近日,湖北第二师范学院材料科学研究院研究团队以学校为第一单位,在国际材料科学顶级期刊《Advanced Functional Materials》(IF=15.621)上发表综述性论文《Polyanion Sodium Vanadium Phosphate for Next Generation of Sodium‐Ion Batteries—A Review》。化学与生命科学学院教师陈功轩为该论文的第一作者,黄青博士为第二作者,材料研究院吴田教授和物机学院特聘教授、材料研究院首席教授吕力为共同通讯作者。这是该校首次以第一作者和第一作者单位在国际顶级期刊上发表论文。

锂离子(Li-ion)充电电池与铅酸、金属氢化物等其他充电电池相比,具有比能量高的特点,多年来一直被广泛应用于小型便携式电子设备和大型电动汽车等领域。从1991年首次实现锂离子电池商业化开始,锂离子电池的研究迅速发展。21世纪后,锂金属在能源储存中的应用已占主导地位,预测未来几年锂的需求剧增,特别是随着电动汽车等需求的增加,锂储备将难以满足能源储存的巨大需求。在这种背景下就需要寻求替代方案是非常必要的。

 

Na3V2(PO4)3具有较高的容量、良好的反应速率和良好的循环性能。每分子中的三个钠离子中的两个可以在3.4V(v.s. Na+/Na)的电位下与氧化V3+/4+的进行分离。在逆向过程中,两个钠离子逆向穿插回来,可达到117.6mAh g-1的放电容量。由于其优异的电化学性能,该体系自20世纪90年代被发现以来,引起了人们的广泛关注。要开发出真正实用的聚阴离子型磷酸钒,迫切需要对其晶体结构、钠离子迁移和电子结构有更深入的认识。该综述对聚阴离子型磷酸钒Na3V2(PO4)3的晶体结构和电子结构进行了报道。特别是对N3VP的晶体结构、Na离子迁移机理、电子结构以及通过离子取代和掺杂进行的改性等方面的研究。通过对N3VP结构的固态物理和电化学基础的深入了解,最终实现高性能钠离子电池商业化的目标。(阳宁 禾弋)