3D打印高性能钠金属负极
报告人:王烨
所在单位:郑州大学
报告人简介:
王烨,郑州大学物理学院教授,中原青年拔尖人才。2013年博士毕业于新加坡南洋理工大学。以第一/通讯作者在AEM、ACS Nano等杂志上发表SCI文章41篇。所发论文被SCI他引7000余次。专利7项。现主持完成国家级项目2项,省级项目1项。现开展科研工作主要结合河南省能源大省的优势和特色,从事3D打印储能器件,包括锂/钠离子,锂/钠金属负极方面的研究。
摘要:
钠金属因其较高的比容量和最低的电化学电位而被认为是钠离子电池中最有前景的负极之一。但在重复沉积和剥离过程中,不可控的钠枝晶以及不稳定的SEI膜,阻碍了钠金属负极进一步应用。近几年,我们采用3D打印技术构建具有高亲钠3D分级多孔亲钠结构。通过增加有效表面积并采用亲钠表面,降低钠金属沉积的成核过电位,实现钠金属均匀和可控沉积,有效抑制钠枝晶形成。构建的三维结构包括rGO-CNT、NGO [1]、Au/rGO [2]、Ag/rGO [3]和V2CTx MXene/rGO-CNT [4]。例如,3D打印V2CTx/rGO-CNT电极在2 mA cm-2下可循环3000 h,并且在5 mA cm-2,50 mAh cm-2超高容量时可稳定循环900 h [4]。通过原位和非原位测试相结合的手段,研究了钠金属沉积行为。DFT计算证明,V2CTx表面-F和-O基团是其亲钠性的来源。我们的工作为3D打印在钠金属负极的发展起到积极作用。