基于活性炭||Na0.44MnO2的低成本、高倍率和长寿命碱性钠离子电池电容器

薛晴 李圣驿 赵亚楠 盛鹏 徐丽 李正曦 张波 李慧 王博 杨立滨 曹余良 陈重学

引用本文: 薛晴, 李圣驿, 赵亚楠, 盛鹏, 徐丽, 李正曦, 张波, 李慧, 王博, 杨立滨, 曹余良, 陈重学. 基于活性炭||Na0.44MnO2的低成本、高倍率和长寿命碱性钠离子电池电容器[J]. 物理化学学报, 2024, 40(2): 230304. doi: 10.3866/PKU.WHXB202303041 shu
Citation:  Qing Xue, Shengyi Li, Yanan Zhao, Peng Sheng, Li Xu, Zhengxi Li, Bo Zhang, Hui Li, Bo Wang, Libin Yang, Yuliang Cao, Zhongxue Chen. Novel Alkaline Sodium-Ion Battery Capacitor Based on Active Carbon||Na0.44MnO2 towards Low Cost, High-Rate Capability and Long-Term Lifespan[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2024, 40(2): 230304. doi: 10.3866/PKU.WHXB202303041 shu

基于活性炭||Na0.44MnO2的低成本、高倍率和长寿命碱性钠离子电池电容器

    通讯作者: 曹余良, ylcao@whu.edu.cn; 陈重学, zxchen_pmc@whu.edu.cn
  • 基金项目:

    国家电网公司科技计划 5500-202158251A-0-0-00

摘要: 水系钠离子电池电容器具有成本低、功率大、安全性好等优点,是下一代大规模储能系统的理想选择之一。本文采用Na0.44MnO2正极、活性炭(AC)负极、6 mol∙L−1 NaOH电解液和廉价的不锈钢集流体构建了可充电碱性钠离子电池电容器。由于Na0.44MnO2正极在碱性电解液中具有较高的过充耐受性,通过首次充电时的原位过充预活化过程可以解决半钠化Na0.44MnO2正极和AC负极初始库伦效率低的缺点。因此,AC||Na0.44MnO2可充电碱性钠离子电池电容器具有优异的电化学性能,在功率密度为85 W∙kg−1时,能量密度达26.6 Wh∙kg−1,循环10000次后容量保持率为89%。同时,在50 ℃的高温和−20 ℃的低温也具有良好的电化学性能。这些结果表明AC||Na0.44MnO2可充电碱性钠离子电池电容器具备应用于大规模储能的潜力。

English

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  • 发布日期:  2024-02-15
  • 收稿日期:  2023-03-20
  • 接受日期:  2023-04-17
  • 修回日期:  2023-04-14
  • 网络出版日期:  2023-04-21
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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