高质量水系钠离子电池正极Fe4[Fe(CN)6]3的合成及其电化学性能
来源期刊:无机材料学报2019年第12期
论文作者:王武练 张军 王秋实 陈亮 刘兆平
文章页码:1301 - 1308
关键词:水系钠离子电池;正极材料;立方结构;能量密度;
摘 要:采用水热法合成高质量的Fe4[Fe(CN)6]3(HQ-FeHCF)纳米材料,并对材料进行X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)和热重分析测试(TGA)等表征。结果表明:Fe4[Fe(CN)6]3呈规则立方体,颗粒大小约500 nm,属面心立方结构。Fe4[Fe(CN)6]3在NaClO4–H2O–聚乙二醇电解液中1C、2C、5C、10C、20C、30C和40C的容量分别为124、118、105、94、83、74和64 mAh·g–1,表现出优异的倍率性能;以5C倍率循环500次,容量保持率接近100%,表现出极佳的循环稳定性。以Fe4[Fe(CN)6]3和磷酸钛钠分别为正负极的全电池工作电压高达1.9V,能量密度可达126Wh·kg–1;以5C倍率恒流充放电测试140次后全电池容量保持率为92%,且库伦效率始终接近100%。
王武练1,2,张军2,王秋实2,陈亮2,刘兆平2
1. 昆明理工大学材料科学与工程学院2. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所动力锂电池工程实验室
摘 要:采用水热法合成高质量的Fe4[Fe(CN)6]3(HQ-FeHCF)纳米材料,并对材料进行X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)和热重分析测试(TGA)等表征。结果表明:Fe4[Fe(CN)6]3呈规则立方体,颗粒大小约500 nm,属面心立方结构。Fe4[Fe(CN)6]3在NaClO4–H2O–聚乙二醇电解液中1C、2C、5C、10C、20C、30C和40C的容量分别为124、118、105、94、83、74和64 mAh·g–1,表现出优异的倍率性能;以5C倍率循环500次,容量保持率接近100%,表现出极佳的循环稳定性。以Fe4[Fe(CN)6]3和磷酸钛钠分别为正负极的全电池工作电压高达1.9V,能量密度可达126Wh·kg–1;以5C倍率恒流充放电测试140次后全电池容量保持率为92%,且库伦效率始终接近100%。
关键词:水系钠离子电池;正极材料;立方结构;能量密度;