二十一世纪初叶,以锂电池为主的可充电式设备,广泛应用于CAS号各个领域,包括移动设备,新能源汽车等,为人类创造了巨大的价值。 然而在发展过程中,电池本身的负极材料在锂离子嵌入过程中巨大的体积变化回引起一连串的材料坍塌与非晶化。当前对于电池结构坍塌的问题已经取得较大进展,但对于电池的非晶化,多少年来,科学家们一直束手无策。 转机出现在对钠离子的应用上,因钠离子更为廉价更为易得的优势,其将成为未来替代锂电池的首选,但是钠离子的与充放电过程中的体积变化反应相对锂电池来说更为巨大。 不久前我国复旦大学的科学家在钠离子电池负极材料CAS号查询可逆晶态相变研究中取得突破性进展,研究者采用一系列含金属中心的多苯基金属分子作为单一反应源,利用苯环平面的π- π组装作用,在封闭的真空石英管中通过温控程序将多苯基分子在管壁原位分解、沉积,形成金属或合金(Sb, Bi, Sn, Ge,Sb89Bi11 )纳米点(直径 < 5 纳米)均匀分散于石墨化碳骨架中的定制化合物二元金属/ 碳纳米复合膜。所制备的复合膜具有很好的可加工性能,也具有与石墨相当的导电性,可不需导电剂直接用作钠离子电池的电极材料。因此,电极活性材料在每次充放电循环后都能快速从非晶态恢复晶态,这种不寻常的可逆晶态相变保证了电极超高的循环稳定性和高功率性能,如即使在5C 和7.5C 的高电流密度下循环5000 次后,电池的容量几乎没有衰减,电极材料结构也依然有效保持。
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