为进一步推动汽车科技创新与产业创新融合发展,促进科技成果转化为现实生产力,“繁星计划”将持续推荐『新能源』、新材料、智能网联、飞行汽车、人工智能、具身智能、先进制造等领域不同产业化阶段成果,加速技术价值释放。
项目介绍
项目单位
北京科技大学
技术领域
新材料
项目阶段
样机阶段
项目简介
正极材料是钠离子电池的重要功能部分,负责提供活性钠离子和高电位氧化还原电对,直接影响电池的可逆容量和工作电压,而且占据电池最高价格比重。因此,开发高比能、长寿命、低成本正极材料是推动钠离子电池产业化的关键之一。

针对钠离子半径和质量较大导致其扩散动力学缓慢、脱嵌活性较低的关键问题,开展了钠离子电池正极材料的反应动力学与电荷存储机制调控研究。采用微纳结构设计、反应电对调控、异质掺杂、缺陷工程等策略,有效促进了材料的离子、电子传导,提高了其反应活性与结构稳定性,开发出系列高比能、长寿命、低成本钠离子电池正极材料。

主要创新点如下:
(1)提出了将高电位反应和多电子反应过渡金属电对结合的新思路,获得了高能量密度磷酸盐储钠正极材料,通过离子掺杂产生“钉扎”效应大幅提升了材料的循环寿命;
(2)通过阴阳离子电对协同电荷补偿,将层状氧化物储钠正极材料能量密度提升30~40%;同时创新性地提出Na层惰性离子掺杂策略,显著增强了材料循环稳定性;
(3)采用客体原子、分子插层显著拓宽了二维正极材料层间距,进一步通过缺陷工程打通了材料基面,实现了金属离子高效、快速三维传输。

【声明】
1. 成果信息由提供单位负责,实效性随技术进展调整;
参与“繁星计划”
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