基于活性炭‖Na0.44MnO2的低成本、高倍率和长寿命碱性钠离子电池电容器

薛晴; 李圣驿; 赵亚楠; 盛鹏; 徐丽; 李正曦; 张波; 李慧; 王博; 杨立滨; 曹余良; 陈重学

doi:CNKI:SUN:WLHX.0.2024-02-009

物理化学学报 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (02) : 93 -94. DOI: CNKI:SUN:WLHX.0.2024-02-009

基于活性炭‖Na_0.44MnO₂的低成本、高倍率和长寿命碱性钠离子电池电容器

薛晴, 李圣驿, 赵亚楠, 盛鹏, 徐丽, 李正曦, 张波, 李慧, 王博, 杨立滨, 曹余良, 陈重学

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摘要

水系钠离子电池电容器具有成本低、功率大、安全性好等优点,是下一代大规模储能系统的理想选择之一。本文采用Na_0.44MnO₂正极、活性炭（AC）负极、6mol·L^-1 NaOH电解液和廉价的不锈钢集流体构建了可充电碱性钠离子电池电容器。由于Na_0.44MnO₂正极在碱性电解液中具有较高的过充耐受性,通过首次充电时的原位过充预活化过程可以解决半钠化Na_0.44MnO₂正极和AC负极初始库伦效率低的缺点。因此,AC‖Na_0.44MnO₂可充电碱性钠离子电池电容器具有优异的电化学性能,在功率密度为85 W·kg^-1时,能量密度达26.6 Wh·kg-1,循环10000次后容量保持率为89%。同时,在50℃的高温和-20℃的低温也具有良好的电化学性能。这些结果表明AC‖Na_0.44MnO₂可充电碱性钠离子电池电容器具备应用于大规模储能的潜力。

关键词

钠离子电池电容 / 碱性电解液 / 过充自保护 / 低成本 / 宽工作温程

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薛晴, 李圣驿, 赵亚楠, 盛鹏, 徐丽, 李正曦, 张波, 李慧, 王博, 杨立滨, 曹余良, 陈重学. 基于活性炭‖Na_0.44MnO₂的低成本、高倍率和长寿命碱性钠离子电池电容器[J]. 物理化学学报, 2024, 40(02): 93-94 DOI:CNKI:SUN:WLHX.0.2024-02-009