《一類固定化摻雜聚合物作為鈉離子電池正極的研究》是依託武漢大學，由楊漢西擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：一類固定化摻雜聚合物作為鈉離子電池正極的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊漢西
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
受全球鋰資源儲量的限制，鋰二次電池在未來大規模儲電套用中的可行性存在較大爭議。鈉是地球上資源最為豐富、成本最為低廉的元素之一。構建性能良好的鈉離子二次電池，應比鋰離子電池具有更大的套用優勢。本申請擬在原有的基礎上，系統研究過渡金屬配合物、以及固定化摻雜的導電聚合物的鈉離子嵌脫反應，試圖利用這類化合物中鈉離子束縛較弱、相對自由的特點構建高性能儲鈉正極，以此創建低成本、高性能的鈉離子電池，為大規模儲電套用提供先進的電化學儲能系統。主要研究內容包括，具有不同氧化還原電勢與分子構型的無機配合物對於導電聚合物的電化學活化機理，固定化摻雜導電聚合物的鈉離子嵌脫反應性質，鈉離子電池的套用基礎問題。
結題摘要
結題摘要 本項目通過固定化摻雜的方法將氧化還原活性配合物與電化學活性聚合物形成富鈉、柔性電極活性材料，使傳統聚合物正極的反應機理有陰離子摻雜-脫雜反應轉換為鈉離子的嵌入-脫嵌反應，從而建立製備高容量儲鈉聚合物正極材料的方法，構建低成本、高性能的鈉離子電池，為大規模儲電套用提供可行的電化學儲能系統。 在本項目執行過程中，課題組比較研究了不同氧化還原電勢與分子構型的摻雜離子對於聚合物主鏈的活化效果，以及不同能帶結構聚合物的電化學活化對於摻雜離子的選擇規律，成功地設計製備出多種循環穩定的固定化摻雜聚合物；在此基礎上進一步提出了在聚合物主鏈上接枝可離解鈉鹽的自摻雜聚合物方法，製備出具有較高容量和循環可逆性的聚合物正極材料，為發展這類有機材料體系提供了豐富的數據積累。基於這兩類新型材料體系，本研究中提出並驗證了基於有機溶劑電解質和有機全固態電解質的全有機鈉離子電池。這兩類原理性電池為後續的技術發展提供了示範。 本項目共發表註明SCI論文11篇，申報國家發明專利2項，圓滿完成預期目標。
