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為了解決上述重要技術(shù)難題，學(xué)院研究團隊通過熔融烴輔助固相反應(yīng)法成功構(gòu)筑了一種三維石墨烯籠子，將Na3V2(PO4)3納米片裹覆其中，構(gòu)筑出一種特殊納米陣列材料，設(shè)計方案具有簡單、環(huán)保、有效等特點，而且可以作為一種的普適方法，拓展至其他電極材料的電化學(xué)性能改善，有望發(fā)展成具有快速充放和長循環(huán)壽命儲能電池新技術(shù)。
三維石墨烯籠子有效抑制了高溫?zé)崽幚磉^程Na3V2(PO4)3納米片生長，始終保持納米尺度，從而有效抑制材料充放電過程中的體積變化、防止其團聚，同時還可以高速輸送鈉離子和電子到每個活性納米顆粒表面，縮短了充放電過程中Na離子的擴散距離。從而真正發(fā)揮納米結(jié)構(gòu)電極材料的動力學(xué)優(yōu)勢，實現(xiàn)兼具高容量和高倍率性能的鈉離子電池正極材料。此外，將Na3V2(PO4)3納米片陣列材料刻蝕后可得到富含缺陷的籠子狀三維石墨烯材料，該材料作為鈉離子電池負(fù)極，表現(xiàn)出優(yōu)異的儲鈉性能。
該研究工作獲國家自然科學(xué)基金、教育部新世紀(jì)人才支持計劃、高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金等項目的資助。
