克日，，，，厦门大学、老哥俱乐部、福州大学相助团队在Chemical Engineering Journal（CEJ）揭晓科研论文，，，，报道了钠离子电池正极质料方面取得的主要希望
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这项研究面向电池手艺偏向，，，，聚焦低本钱、资源友好的钠离子电池
。。。。该团队提出Li/Cu双掺杂协同调控战略，，，，使Fe/Mn基正极质料在容量、能量密度和循环稳固性方面实现同步提升
。。。。这也为破解电池“低本钱、高能量密度、高清静性”难以兼顾的“不可能三角”提供了新的思绪
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01 钠离子电池手艺难点

随着新能源并网、电动交通和电网级储能快速生长，，，，人们需要更清静、更低本钱、资源更富厚的电池系统
。。。。锂离子电池已经普遍应用，，，，但在大规模储能场景中，，，，资源储量和本钱同样主要
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钠在地球上储量富厚、漫衍普遍，，，，与锂具有相近的电化学性子
。。。。因此，，，，钠离子电池被以为是锂离子电池的主要增补，，，，尤其适合面向大规模储能的应用探索
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但难点在于，，，，钠离子比锂离子“个头”更大
。。。。它在电池正极质料中重复嵌入嵌出时，，，，更容易造成质料结构变形，，，，进而影响电池容量、寿命和充放电速率
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Fe/Mn下层状氧化物正极质料具有本钱低、情形友好、理论容量高等优势，，，，但也保存事情电压偏低、结构稳固性缺乏等问题
。。。。简朴来说，，，，就是质料既要“装得多”，，，，又要“站得稳”，，，，这并禁止易
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02蓝伟光团队在钠离子电池领域的研究希望

研究团队选择了一种协同调控思绪：在Fe/Mn基正极质料中同时引入少量Li和Cu
。。。？？？梢园阉魅肺柿辖峁购偷缁Х从惩弊“微调”，，，，让质料在充放电历程中更稳固，，，，也让更多容量来自较高电压区域
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经由优化后，，，，团队获得了Li/Cu共掺杂正极质料LCFM
。。。。表征效果显示，，，，这种质料形成了细密共生的P2/O3双相结构，，，，有助于兼顾容量输出和结构稳固性
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图：阴极质料结构与形貌表征图
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在半电池测试中，，，，LCFM正极体现出突出的综合性能：首圈可逆容量抵达171.0·mAh·g-1，，，，能量密度抵达502.7·Wh·kg-1；；；；在1C倍率下循环200圈后，，，，仍坚持75.6%的容量坚持率
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为了进一步靠近现实应用，，，，团队还组装了LCFM||硬碳全电池
。。。。该全电池在0.1C下可逆容量抵达136.5·mAh·g-1；；；；在1C倍率下循环200圈后，，，，容量坚持率为71.2%
。。。。这些效果批注晰该质料在实验室半电池中体现优异
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图：LCFM||硬碳全电池构型及电化学性能图（验室数据，，，，不代表工业化性能）

03 研究希望的意义

研究团队通过原位XRD、X射线吸收光谱、XPS和理论盘算等要领剖析发明，，，，Li/Cu共掺杂带来了多方面作用：一方面，，，，它能镌汰由Mn相关反映引起的结构变形；；；；另一方面，，，，它增强了高电压区的Fe相关反映，，，，并增进晶格氧可逆加入储能
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用更通俗的话说，，，，这种战略让质料在充放电时“少受伤”，，，，同时让更多能量在较高电压下释放出来，，，，因此容量、能量密度和循环稳固性都获得了改善
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这项事情为低本钱钠离子电池正极质料设计提供了新的思绪
。。。。Fe、Mn、Na等元素资源富厚、本钱友好，，，，随着钠离子电池工业链逐步成熟，，，，这类基于地球丰量元素的正极质料有望服务于未来大规模储能场景，，，，并为能源转型和“双碳”目的提供更多手艺选择
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