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钠电--不选择石墨作为钠离子电池的负极材料之技术分析

 

 

 

 

   作为钠离子电池的核心部件之一,负极对电池的能量密度、倍率性能、循环性能以及首次库仑效率等有着重要影响;目前被广泛研究的钠离子电池负极材料主要有碳基材料(软碳/硬碳等)、钛基嵌入型负极材料、有机材料和合金类材料等,但是在广泛应用于锂离子电池的石墨却没有运用于钠离子电池,这是为什么?

一.石墨材料的结构

石墨是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体。在晶体中同层碳原子间以sp2杂化形成共价键,每个碳原子与另外三个碳原子相联,六个碳原子在同一平面上形成正六边形的环,伸展形成片层结构。在同一平面的碳原子还各剩下一个p轨道,它们互相重叠,形成离域π键电子在晶格中能自由移动,可以被激发,所以石墨有金属光泽,能导电、传热。由于层与层间距离大,结合力(范德华力)小,各层可以滑动。
石墨每一层间的距离为3.35Å,是以范德华力结合起来的,即层与层之间属于分子晶体,同一层中碳原子的间距为1.42Å,由于同一平面层上的碳原子间结合很强,极难破坏,所以石墨的熔点也很高,化学性质也稳定。
如下图,石墨的堆叠方式要么是六边形ABA堆叠(最常见),要么是菱形ABC堆叠。
发布时间:2023/5/17 8:34:20 查看:372次

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