基于MXene纸的高容量钠离子电池性能优化研究基于MXene纸的高容量钠离子电池性能优化研究王晖1,淳景运²,巩凡3,刘军²,王晓龙(1.国网山东省电力公司滨州供电公司,山东滨州256600;2.山东大学电气工程学院,3.国网山东省电力公司日照供电公司,山东日照276800)山东济南250061;摘要]钠离子电池由于其较低的成本在储能领域具有广阔的市场前景,但其缺乏具有更高倍率和更长寿命的正极材料,这阻碍了钠离子电池的实际应用。磷酸钒钠(NasV2(PO4)3,NVP)被认为是一种很有前景的正极材料,然而其电化学性能受到其较低的电子电导率限制,且在宽电压范围内循环稳定性较差。本文通过涂抹工艺制备了复合正极NVP-MXene,MXene纸与活性浆料紧密连接使复合电极的接触电阻变小,增加了电子转移通道,提高了复合电极的循环性能和倍率性能。NVP-MXene复合正极在1C电流下循环100圈容量衰减仅为27%,同时也表现出了良好的倍率性能(5C大电流密度的比容量下是1C电流密度下的85.7%)。本研究对钠离子电池正极的设计提供了新的思路,为磷酸钒钠在钠离子电池的实际应用提供理论指导。【关键词]Mxene;循环性能;复合正极;电网储能[中图分类号】TM912.9D0I:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2023.04.012【文献标识码]A[文章编号]1006-7523(2023)04-0068-06种可调节孔隙率的交联氧化锡/聚合物复合凝胶引言电解质,与阳极形成了更稳定的界面门;张健等电化学储能系统,即电池系统,在电网储能应用中潜力巨大"。在下一代的大规模电化学储能应用系统中,钠离子电池被认为是锂离子电池的强有力的替代储能装置。钠离子电池相比于锂离子电池而言成本更低,安全性更高,这在需要大规模储能的电网系统中尤为重要[2.3]。但是钠离子电池的能量密度却不及锂离子电池。目前,提升钠离子电池能量密度的方法主要集中在三个方面:电池正极、电池负极和电池的电解液[4-6]。例如,赵越等人设计了一人用湿法球磨和固相反应制备了新型正极材料Nas.5Mno.V1.5(PO4);(NVMP),NVMP表现出了更好的化学稳定性18。集流体是电池的重要组成部分,在电池中集流体主要起到集中传导电子和均匀分布电流的作用,其结构设计对活性物质的利用率和电池使用寿命都具有至关重要的影响,改进集流体是提升电池性能的重要途径之一。然而,对钠离子电池集流体的相关研究却很少。一个理想的集流体应该具备以下条件:(1)具有良好的导电性,有利于电子的传递,从而提[收稿日期】2022-12-10【作者简介】王晖(1982...