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低场核磁共振技术:精确测量钠电池中普鲁士白结晶水含量的新策略
更新时间:2024-06-27   点击次数:171次


随着全球对可持续能源解决方案需求的日益增长,钠离子电池(Sodium-ion batteries, SIBs)凭借其成本效益和原料的广泛可用性,正逐渐成为储能领域的热门选择。在钠电池技术的发展中,正极材料的选择至关重要,普鲁士白因其出色的能量密度和卓-越的电化学稳定性而成为研究的焦点。这种材料不仅能够提供较高的电压平台和比容量,还展现出了优异的循环稳定性和倍率性能,这些特性使其在提高钠电池整体性能方面具有巨大的潜力。

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普鲁士白(Prussian white)是一种普鲁士蓝类似物,属于一类含有铁氰-化-物的化合物。在钠电池中,普鲁士白作为正极材料,能够通过钠离子的嵌入和脱出实现能量的存储和释放普鲁士白结晶水含量是影响作为钠离子电池正极材料性能的关键因素

 

普鲁士白中的结晶水指的是其结构中所包含的水分,这些水分以不同的形式存在于普鲁士白的晶格中,可能包括间隙水和配位水。普鲁士白结晶水的去除可以改善其电化学性能,例如提高其在钠离子电池中的可逆容量和循环稳定性。

 

传统的结晶水含量测定方法,如烘干法和热重分析法,存在一些局限性。烘干法测试时间长,对环境要求高,而热重分析法过程繁琐,需要专业的测试人员。与之相比,低场核磁共振技术(LF-NMR)是一种先进的分析手段,它可以快速、无损地测定普鲁士蓝类化合物中的结晶水含量

 

LF-NMR技术在普鲁士白结晶水测量中的应用包括:

定量分析:准确测定普鲁士白中的结晶水含量。

结构表征:通过测量不同的弛豫时间,了解普鲁士白中水分子的动态行为和相互作用。

过程监控:在普鲁士白的合成和后处理过程中,实时监控结晶水含量的变化。

 

LF-NMR技术的优势:

无损检测:LF-NMR不对样品造成物理或化学损伤,可以重复使用

快速分析:与传统的热重分析等方法相比,LF-NMR能够在短时间内完成测量。

高灵敏度:LF-NMR能够检测到微量的结晶水,为材料优化提供详细信息。

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