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鈉離子電池因為資源豐富、價格低廉和潛在的倍率功能優(yōu)勢，在靜態(tài)儲能商場有著廣泛的使用遠景。電極資料在循環(huán)過程中的相改變按捺和固溶反響區(qū)間的拓展有利于高倍率和長循環(huán)的完成?？墒呛芏嘁阎牡V藏相及其衍生物因為在電化學過程中伴隨著新相界面的發(fā)生，無法完成其晶格內(nèi)的流通鈉離子分散，大尺度鈉離子不得不經(jīng)過更高能壘的固相界面，因而甚至在低倍率下也可導致容量和循環(huán)壽數(shù)的衰減。
改動配體鏈接辦法有利于構(gòu)筑具有更多維度的寬闊搬遷通道，平緩多相界面的發(fā)生，這一戰(zhàn)略已被成功使用于鐵基氟化物正極資料。氟化鐵具有潛在的能量密度優(yōu)勢，可是商業(yè)上ReO3相的離子通道較窄，本征導電率也較差，即便在很多摻碳和減小顆粒尺度的情況下，也無法減輕其儲鈉功能的衰減。經(jīng)過調(diào)理Fe-F八面體的擺放辦法和引進水分子作為通道填充劑，一些開構(gòu)造的礦藏相，如燒綠石相FeF3·0.5H2O、六方鎢青銅相FeF3·0.33H2O和四方鎢青銅相K0.6FeF3，被相繼發(fā)現(xiàn)并使用于鈉離子電池正極資料，它們的儲鈉電化學即便在少量摻碳和大顆粒存在的情況下依然得到激活，可是它們的倍率功能還有待改進，因而探究新型構(gòu)造原型和礦藏相，對開展鈉離子電池高倍率氟基正極資料至關重要。
立方鈣鈦礦是這些年太陽能電池、燃料電池和電催化的研討熱門，但之前因為其密構(gòu)造特色很少被嘗試用作儲能電極。事實上，強健構(gòu)架的鈣鈦礦相具有本征的三維分散通道，可是曾經(jīng)報導的NaFeF3中的Na填充通道較窄，導致Fe-F八面體晶格歪曲，使某些方向的通道變得更窄，影響其儲鈉高倍率的完成。為了完成鈣鈦礦相的規(guī)整化和開構(gòu)造化，該團隊提出用等摩爾數(shù)的K+替代Na+作為通道填充劑，經(jīng)過液相辦法合成了一種立方相的KFeF3。KFeF3作為3V區(qū)間正極，完成了晶體構(gòu)造的高度對稱性和各向同性的三維迅速離子通道，其表現(xiàn)出固溶反響（近零應力）的電化學做法和高的本征分散系數(shù)（7.9–9.8 × 10-11 cm2 s-1），從而使可逆儲鈉容量在0.1、2和10 C下分別可達110、70和40 mAh g-1，這也是目前所報導的氟化物儲鈉的最高倍率功能。同時，該團隊初次將這一氟化物作為鉀離子電池正極資料進行測驗，在0.5 C下有60mAh/g的安穩(wěn)放電容量。
該研討工作得到了中科院百人方案、國家自然科學基金和國家重點研制方案等項目的資助和支撐。

鈉離子電池,燃料電池

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