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作者:黄璧成;余灵辉;葛婧捷;徐梽川;
单位:南洋理工大学材料科学与工程学院;
摘要:水溶性钠离子电池是一种与锂离子电池相辅相成的技术,因其相对较低的成本、改善的安全性和环境友好的电解液而备受青睐。然而,较低的电极容量限制了这种电池的应用。Na_(0.44)MnO_2是一种用于钠离子电池的高容量阴极材料,其理论容量为121 mAh/g。文章研究了Na_(0.44)MnO_2的尺寸效应对阴极性能的影响。纳米棒通过热处理MnO_2纳米片前驱体制备而成,其尺寸通过CTAB和KMnO_4的比例进行调控。然后,Na_(0.44)MnO_2纳米棒被用作水溶性钠离子电池的活性材料。纳米棒阴极在1 C的初始循环中提供了60 mAh/g的容量,并在经过200个循环后保持了55 mAh/g,比Na_(0.44)MnO_2块状阴极高出37.5%。在高倍率的5 C下,该阴极在经过200个循环后仍能提供47 mAh/g的高容量。容量的增加归因于减小的电荷传递阻抗和纳米棒具有较高比表面积所带来的改善的钠离子扩散性能。
关键词:钠离子电池;正极;水系电解液;尺寸