通過該方法制備的氟磷酸釩鈉   中科院過程工程所供圖

本報訊 （記者甘曉）近日,，記者從中國科學(xué)院過程工程研究所獲悉,，該所綠色化工研究部副研究員趙君梅團隊研發(fā)了一種聚陰離子化合物低成本便利的室溫可控技術(shù)，并首次合成了鈉離子電池高電壓正極材料氟磷酸釩鈉,，該材料未經(jīng)過任何的后處理即具有優(yōu)異的倍率性能和長循環(huán)性能,，可以說有關(guān)氟磷酸釩鈉的實驗室研究目前已達到國際領(lǐng)先水平,。研究成果近期發(fā)表于《細(xì)胞》出版社能源旗艦期刊《焦耳》。

鑒于鋰資源價格昂貴,、地質(zhì)儲量有限等對鋰離子未來發(fā)展的限制,，與鋰離子電池具有相似工作原理的鈉離子電池被寄予厚望?！扳c在地殼中的儲量遠高于鋰,，有望支撐大規(guī)模儲能技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展?！壁w君梅告訴《中國科學(xué)報》記者,。

一類重要的鈉離子電池正極材料“聚陰離子化合物氟磷酸釩鈉”的規(guī)模化低成本制備正在制約其商業(yè)化進程,。這類材料具有高達480 Wh/kg的能量密度,，如果氟磷酸釩鈉能夠工業(yè)化應(yīng)用，全電池的能量密度可以和鋰離子電池相媲美,。該材料自1999年由法國科學(xué)家J.-M. Le Meins首次報道以來,，一直沿用的是高溫固相的合成方法，高能耗導(dǎo)致了該材料的高成本,。

趙君梅團隊長期致力于氟磷酸釩鈉的低能耗綠色合成,。最近，在針對氟磷酸釩鈉進行了一系列水熱/溶劑熱合成方法系統(tǒng)研究之后,，他們進一步提出以釩渣萃取提釩得到的偏釩酸鈉溶液為釩的原料,，直接制備氟磷酸釩鈉,，開發(fā)了一種便利的室溫可控制備技術(shù)，這將使該材料的生產(chǎn)成本大大降低,。

研究人員介紹,，通過這一方法獲得的氟磷酸釩鈉是一種具有多殼層微觀結(jié)構(gòu)的微球，其形成機理主要是基于原位生成的氣泡作為軟模板,，且氣—液—固界面發(fā)生層層自組裝的結(jié)果,。

“這一研究成果必定會加速氟磷酸釩鈉的工業(yè)化進程?！壁w君梅認(rèn)為,。

據(jù)悉，這是首次報道室溫一步可控合成一種聚陰離子化合物,，也是對正極材料的常規(guī)高溫固相法以及水熱合成法的挑戰(zhàn),。

相關(guān)論文信息：DOI: https://doi.org/10.1016/j.joule.2018.07.027