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貝意克學(xué)術(shù)論文獎薦讀 | 復旦大學(xué) 曹永杰：獨立思考，發(fā)現問(wèn)題，解決問(wèn)題！
為了感謝廣大科研人員們一直以來(lái)對貝意克的支持、鼓勵并宣傳相關(guān)領(lǐng)域高質(zhì)量的學(xué)術(shù)研究，安徽貝意克自成立至今，設立了“貝意克學(xué)術(shù)論文獎學(xué)金計劃”，是以發(fā)掘和支持在海內外高校及科研院所中科研人員在學(xué)術(shù)領(lǐng)域的研究，活動(dòng)期間，我們收到了來(lái)自全國各地杰出期刊論文的申請，越來(lái)越多從事新型材料的科研人士選擇貝意克的產(chǎn)品，推動(dòng)科研創(chuàng )新，并取得重大學(xué)術(shù)突破。
論文題目：A presodiation strategy to extend the cycle life of iron phosphate sodium-ion full cell
論文鏈接：A presodiation strategy to extend the cycle life of iron phosphate sodium-ion full cell
論文作者：曹永杰 （復旦大學(xué)）
（復旦大學(xué) 圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò )）
01 文章亮點(diǎn)
鈉（Na）元素的豐富性、分布廣泛、成本低，使二次鈉電池（SIBs）成為大規模儲能的有前途的候選者。與其他電池化學(xué)類(lèi)似，SIB由兩個(gè)電極組成：陽(yáng)極和陰極。在初始充電過(guò)程中，由于固體電解質(zhì)界面（SEI）的形成和陽(yáng)極的不可逆容量，插層型陰極中Na的損失是不可避免的。近年來(lái)，隨著(zhù)先進(jìn)的電解質(zhì)配方和材料科學(xué)的發(fā)展，碳質(zhì)陽(yáng)極的循環(huán)壽命和庫侖效率（CE）的電化學(xué)性能有了顯著(zhù)的提高。
具體而言，大多數碳基陽(yáng)極在醚基電解質(zhì)中表現出更高的初始CE和更好的倍率性能。然而，無(wú)論在材料和電解質(zhì)層面取得多大進(jìn)展，初始容量損失和SEI的形成仍然限制了長(cháng)循環(huán)壽命、高容量的高性能SIB的進(jìn)一步發(fā)展。
02 產(chǎn)品引用
實(shí)驗中所采用的設備是貝意克BTF-1200C-Ⅲ設備。合成的是一種鈉離子電池聚陰離子型正極材料（Na4Fe3(PO4)2P2O7，NFPP）。由于本論文中需要用到公斤級合成的NFPP正極材料，具體做法為先將球形前驅體放置于爐中，抽真空，然后通氮氣保護氣，后開(kāi)啟加熱，升溫速率為3℃每分鐘直至550℃，保溫10小時(shí)。最后得到的NFPP正極材料性能較優(yōu)越，用于有鈉離子電池體系具有壽命長(cháng)，倍率性好等優(yōu)勢。
03 BTF-1200C 真空管式爐
大口徑真空氣氛管式爐，管徑大，恒溫區長(cháng)，溫度精確，適用于多樣品燒結或中試實(shí)驗；在大石英管內可選加裝內管，可做大面積單層石墨烯生長(cháng)。此設備是為高等院校，科研院所及工礦企業(yè)對金屬、非金屬及其它化合物材料在真空或者氣氛狀態(tài)下進(jìn)行燒結、融化、分析而研制的專(zhuān)用設備。它采用PLC控制，觸摸屏操作，您只需通過(guò)輕輕點(diǎn)擊觸摸屏即可完成所有的參數設定，也可滿(mǎn)足各類(lèi)CVD工藝的需求。
1、管徑大，恒溫區長(cháng)，溫度精確，適用于多樣品燒結或中試實(shí)驗。
2、在大石英管內可選加裝內管，可做大面積單層石墨烯生長(cháng)。
3、采用先進(jìn)的PID自學(xué)習模糊控制，控溫精度高，保持在±1℃。
4、燒結系統采用電阻絲加熱的方式，溫區更加均勻，智能化30段可編程控制，具有超溫和斷偶報警功能。
技術(shù)參數
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額定功率 |
12KW |
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額定電壓 |
AC 208-240V 50/60Hz |
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最高溫度 |
1100℃（1hr） |
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連續工作溫度 |
≤1100℃ |
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推薦升溫速度 |
≤10℃/min |
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加熱區長(cháng)度 |
300+300+300mm |
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恒溫區長(cháng)度 |
150+200+150mm |
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加熱元件 |
電阻絲（摻鉬鐵鉻鋁合金） |
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控溫精度 |
±1℃ |
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尺寸 |
爐管尺寸 Φ150/210/280*1400mm (可選)，外形尺寸 1300*650*1000mm，兩個(gè)氧化鋁管堵阻擋管中心產(chǎn)生的熱輻射（氧化鋁管堵必須在加熱前塞進(jìn)爐膛)石英管堵可選 |
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溫控系統 |
超溫和斷偶報警功能 |
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質(zhì)保 |
一年質(zhì)保期，終生維護 1、耗材部分如熱電偶、硅膠圈、剛玉管、樣品坩堝等不包含在內； 2、因使用腐蝕性氣體和酸性氣體造成的損害不在保修范圍內； 3、因人為使用不當造成的損害，不在保修范圍內。 |
04 專(zhuān)欄采訪(fǎng)
曹永杰獲獎寄語(yǔ)：科研的最終目的是培養和意義在于培養一批獨立思考，勇于創(chuàng )新并能解決社會(huì )重要需求的研究人員，獨立思考，發(fā)現問(wèn)題，解決問(wèn)題！
本期貝意克學(xué)術(shù)論文獎學(xué)金計劃，我們邀請到了該論文作者：曹永杰與我們分享了對自身研究方向的深刻認識以及在研究過(guò)程中思考與求證的關(guān)系及重要性。
1、能否請您簡(jiǎn)要介紹您的科研方向?為什么選擇該研究領(lǐng)域?
首先感謝貝意克公司的支持和采訪(fǎng)邀請，我是復旦大學(xué)化學(xué)系在站博士后曹永杰，我的研究方向是鐵基磷酸鹽鈉離子電池正極材料的制備與改性研究，屬于新能源領(lǐng)域。之所以選擇這個(gè)研究方向是因為鈉離子電池在理論上具有成本低、低溫性能好和原材料不受限制等優(yōu)點(diǎn)，其在未來(lái)大規模儲能、低速電瓶車(chē)和備用電源領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。
我們研究的鐵基磷酸鹽鈉離子電池正極體系是目前與磷酸鐵鋰鋰離子電池最為相似，其具有安全性高、空氣穩定性好、成本低和循環(huán)壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)鐵基磷酸鹽鈉離子電池正極材料的制備與改性研究研究，是服務(wù)國家雙碳戰略下新能源領(lǐng)域重要的研究方向之一，也是實(shí)現鈉離子電池低成本、長(cháng)壽命應用的極具應用背景和研究?jì)r(jià)值的科學(xué)問(wèn)題，對發(fā)展高性能鈉離子電池關(guān)鍵材料有借鑒意義。
2、在課題研究過(guò)程中您是否遇到過(guò)困難?是如何克服的?
在課題研究中，由于正極材料的性能受到燒結溫度影響較大，同時(shí)實(shí)驗室常見(jiàn)的管式爐一次燒結材料量較少，為了解決上述問(wèn)題我們選擇了貝意克BTF-1200C-Ⅲ型多溫區大口徑管式爐，精確的控制了燒結溫度并且在實(shí)驗室成功實(shí)現公斤級材料的生產(chǎn)。
收獲到來(lái)自貝意克認可的同時(shí)，也被其性能優(yōu)越的產(chǎn)品以及人性化的定期售后服務(wù)所打動(dòng)，同時(shí)也堅定了自己科研信心。
我認為是探索科學(xué)問(wèn)題的同時(shí)并發(fā)現問(wèn)題結果問(wèn)題的過(guò)程是最重要的。因為科研是具有不確定性的，只有不斷探索，發(fā)現問(wèn)題，解決問(wèn)題才是最重要的。
本篇論文首先是大規模制備了聚陰離子型NFPP正極材料，通過(guò)引入補鈉劑成功提升了該電池體系的能量密度，該方法簡(jiǎn)單可靠，可以大大加快鐵基磷酸鹽鈉離子電池體系往低成本、長(cháng)壽命和高比能量方向發(fā)展。
我的導師夏永姚教授從我入學(xué)以來(lái)，將我從一名科研小白，逐漸培養成，一名可以發(fā)現問(wèn)題解決問(wèn)題的合格科研人員，同時(shí)夏老師在科研上的嚴謹態(tài)度以及深厚的電化學(xué)基礎給我留下最深刻的印象，并且持續影響我今后的科研。
安徽貝意克設備技術(shù)有限公司
展望未來(lái)，貝意克繼續緊跟市場(chǎng)腳步，實(shí)行教研系、產(chǎn)研系雙模式的發(fā)展戰略，目前我們擁有碳材料制備系列、鋰電行業(yè)材料制備系列、OLED材料提純及蒸鍍系列、半導體專(zhuān)用設備系列四大類(lèi)，十余子類(lèi)，產(chǎn)品暢銷(xiāo)國內材料廠(chǎng)商、科研院校等單位，遠銷(xiāo)韓國、美國、俄羅斯、巴基斯坦等國家和地區。
目前公司有合肥和巢湖兩個(gè)生產(chǎn)基地。與國內大多數高校、科研院所新材料研發(fā)課題組開(kāi)展戰略合作，市場(chǎng)占有率名列前茅。公司業(yè)務(wù)主要圍繞：真空技術(shù)、加熱技術(shù)、等離子技術(shù)開(kāi)展。
公司榮獲“高新技術(shù)企”、“科技小巨人培育企業(yè)”、“石墨烯生長(cháng)專(zhuān)用設備工程技術(shù)研究中心”、“光電顯示材料行業(yè)影響力新銳獎”等榮譽(yù)稱(chēng)號，貝意克已通過(guò)了：ISO9001認證、ISO14001認證、OHSAS18001認證、CE安全合格認證，已申請專(zhuān)利三十多項。
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