长安储能研究所:钠离子电池的技术挑战

长安储能研究院是由长安绿电科技有限公司全额拨款，与西安交通大学国家储能研究平台众多教授科学家共同建设的新能源储能研究平台，重点关注储能领域的前沿技术研究和市场洞察力，从理论上促进产业、大学、研究和应用。

随着全球新能源需求的稳步增长，新兴的储能轨道备受关注。铅酸电池、三元锂离子电池等传统储能技术得到了广泛的应用，但这些传统技术已不能满足日益增长的市场需求。为了进一步促进绿色清洁可再生能源从国家到个人的普及，储能技术的再创新已成为《纽约时报》的必然趋势。

长安储能研究所认为，钠离子电池作为一种新兴的储能技术解决方案，可能成为下一代储能电池的新主力军。

为了进一步加强钠离子电池在储能领域的应用，实现更高效、更安全的能源前景，首先需要解决其储存效率问题。长安储能研究所的科学家指出，钠离子的大半径导致氧化还原动力学缓慢，钠离子储存效率低。因此，开发具有良好钠离子传输能力的合适电极材料正成为解决SIB应用挑战的中心任务。

具有较高理论容量和独特结构的金属硒化物，在钠离子电池的各种负极材料中备受关注。虽然VSE2-x在金属硒化物中具有明显的优势，但它具有足够的钠离子嵌入和高导电性的快速电子传输，而VSE2-x独特的多电子转移使其具有较高的理论容量和较高的能量密度。然而，VSE2-x中弱层间的相互作用使充放电过程中的体积膨胀，导致结构坍塌，循环稳定性差。与此同时，阴离子空位对钠离子储存的影响还不清楚，相应的二维VSe2-x钠离子电池性能也不尽如人意。

面对钠离子电池的技术挑战，武汉大学高等研究所史建平研究团队最近报道了一种SE空间丰富、层间距大的VSE2-x(VSe2)氮掺杂碳纳米(VSe2)-x/NC)，此外，本研究以“研究”为基础Defect and interlayer spacing engineering of vanadium selenide for boosting sodium-ion storage“以Journal为题 of Materials Chemistry A上发表。

长安储能研究所的科学家将VSe2-x/NC作为SIBS负极材料的优点，准确概括了三点。首先， Se空间的引入增加了VSe2-x的活性中心和电导率；其次，Se空间的形成和氨离子的插入层扩大了VSe2-x的层间距，加速了离子传输，缓冲了电极体积的膨胀；第三，VSe2-x/NC独特的层次化纳米花形态提高了机械性能，提供了高度各向同性的钠离子传输途径。结合以上三点，VSe2可以得出结论-x由NC组成的SIB具有优异的比容量、良好的倍率性能和显著的循环稳定性。

本研究采用高通量三聚氰胺辅助湿化学法间歇合成层状纳米花状VSE2，SE空间丰富，层间距大-x/NC。毫无疑问，该研究通过设计缺陷和调整层间距来提高TMDCS的钠离子存储性能，提供了一种巧妙的协同策略：SE空间增加了活性中心，减少了V-SE键能，促进了转化动力学。同时，VSe2-x中扩大的层间距加快了钠离子的运输效率。最后，VSe2-x由NC负极组成的SIB具有超高比容量、高倍率性能和优异的循环稳定性。

此外，该研究还发现，超长寿命的钠离子全电池可以循环2400多次。这些突破性的研究结果代表了通过TMDCs缺陷/结构工程提高钠离子储存性能的重大进展，使更安全的能源前景更接近现实。

在探索新能源技术的道路上，长安储能研究所始终不忘初衷，牢记使命，不断探索钠离子电池技术的创新，以提高钠离子电池的效率。作为与Xi交通大学国家储能研究平台多位教授科学家共同打造的新能源储能研究平台，我们将继续肩负起探索更高效、更稳定、更安全储能技术的社会责任，推动科技前沿发展，帮助普惠绿色清洁能源走向地球上的每一个人。

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