中科院上海硅酸鹽所首次將立方鈣鈦礦相用于高倍率儲鈉電極
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[時間:2017-06-27 來源：中國科學報 關注度:0]
摘要: 中科院上海硅酸鹽所研究員李馳麟團隊在氟基儲能材料研究中取得新進展，首次提出立方鈣鈦礦相可用于高倍率儲鈉電極，在不顯著改變配體鏈接方式的情況下，僅通過操縱通道填充即可實現已知結構原型的開框架化，獲得了具有優異電化學性能的鈉離子電池正極材料，...
中科院上海硅酸鹽所研究員李馳麟團隊在氟基儲能材料研究中取得新進展，首次提出立方鈣鈦礦相可用于高倍率儲鈉電極，在不顯著改變配體鏈接方式的情況下，僅通過操縱通道填充即可實現已知結構原型的開框架化，獲得了具有優異電化學性能的鈉離子電池正極材料，相關研究成果日前在線發表于《先進功能材料》。
鈉離子電池由于資源豐富、價格低廉和潛在的倍率性能優勢，在靜態儲能市場有著廣泛的應用前景。探索新型結構原型和礦物相，對發展鈉離子電池高倍率氟基正極材料至關重要。
立方鈣鈦礦是近年來太陽能電池、燃料電池和電催化的研究熱點，但之前由于其密結構特點很少被嘗試用作儲能電極。為了實現鈣鈦礦相的規整化和開框架化，李馳麟團隊提出用等摩爾數的K+取代Na+作為通道填充劑，通過液相方法合成了一種立方相的KFeF3。KFeF3作為3V區間正極，實現了晶體結構的高度對稱性和各向同性的三維快速離子通道，其表現出固溶反應(近零應力)的電化學行為和高的本征擴散系數，從而使可逆儲鈉容量在0.1、2和 10C下分別可達110、 70和 40 mAh g-1，這也是目前所報道的氟化物儲鈉的最高倍率性能。同時，該團隊首次將這一氟化物作為鉀離子電池正極材料進行測試，在0.5C下有60mAh/g的穩定放電容量。
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