當(dāng)前位置: 電池聯(lián)盟網(wǎng) > 前沿 >
研究人員提出5種策略 突破鈉離子電池中碳基材料的局限性
時(shí)間:2021-01-28 08:59來源:蓋世汽車 作者:劉麗婷
點(diǎn)擊:
次
（圖片來源： 韓國(guó)海事和海洋大學(xué) ）
人們?cè)絹碓揭庾R(shí)到，環(huán)境危機(jī)迫在眉睫，因此科學(xué)家們開始積極尋找可持續(xù)的能源。可充電電池（如鋰離子電池）被迅速普及，與此同時(shí)，“綠色”技術(shù)產(chǎn)品，如電動(dòng)船和其他電動(dòng)車輛也得到了不斷發(fā)展。但由于鋰資源稀有且難以分配，其可持續(xù)性受到質(zhì)疑，同時(shí)還存在成本急劇上升的風(fēng)險(xiǎn)。
因此，研究人員轉(zhuǎn)向研究鈉離子電池（SIBs），其在電化學(xué)方面與鋰離子電池類似，并具有更多鈉離子、生產(chǎn)成本更低等優(yōu)點(diǎn)。但是，當(dāng)前SIBs中的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)極材料為石墨，而石墨在鈉離子的作用下熱力學(xué)會(huì)不穩(wěn)定，因此會(huì)導(dǎo)致電池可逆容量（存儲(chǔ)能力衡量標(biāo)準(zhǔn)）和性能降低。
據(jù)外媒報(bào)道，韓國(guó)海事和海洋大學(xué)的研究人員開始尋找一種適用于SIBs的非石墨負(fù)極材料。首席科學(xué)家Jun Kang博士稱：“由于SIBs的性能不佳，僅為鋰離子電池容量的1/10，因此找到一種可以替代石墨，同時(shí)又保持其成本低且穩(wěn)定特質(zhì)的高效負(fù)極材料至關(guān)重要。”
科學(xué)家們公布了以下策略，以突破SIBs中碳基負(fù)極材料的局限性：（1）采用分層的多孔結(jié)構(gòu)，促進(jìn)Na+從電解質(zhì)的主體區(qū)域快速遷移到活性物質(zhì)界面；（2）保留Na+遷移至界面的較大比表面積，從而在活性材料中可被訪問；（3）保留能夠從表面到內(nèi)部共嵌入的表面缺陷和孔結(jié)構(gòu)；（4）保留由缺陷和孔隙插入到活性材料中的Na+中的納米結(jié)構(gòu)，這些缺陷和孔隙具有短擴(kuò)散路徑；（5）增加活性位點(diǎn)的數(shù)量，因?yàn)樵赝ㄟ^異質(zhì)元素?fù)诫s而產(chǎn)生外在缺陷。這些策略顯著改善了電池的電化學(xué)性能，甚至超越當(dāng)前鋰離子電池。
在之前的兩項(xiàng)研究中，研究人員使用磷和硫元素成功對(duì)以上策略進(jìn)行了測(cè)試。Kang博士對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的潛在應(yīng)用非常樂觀，如電動(dòng)船和電動(dòng)車輛、無人機(jī)及高性能CPU。他表示：“這五個(gè)策略可提供良好的容量保持能力、可逆容量、超高循環(huán)穩(wěn)定性、高初始庫倫效率（80％）和出色的倍率性能。這意味著，即使使用率很高，電池壽命也會(huì)很長(zhǎng)。”
鑒于鈉離子比鋰離子更具優(yōu)勢(shì)，因此，此項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)將給可持續(xù)、廉價(jià)、高性能電池的工程設(shè)計(jì)帶來重大影響，使人類距未來的節(jié)能世界更進(jìn)一步。
(責(zé)任編輯：子蕊)
免責(zé)聲明：本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與中國(guó)電池聯(lián)盟無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實(shí)，對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，請(qǐng)讀者僅作參考，并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國(guó)電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請(qǐng)?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行，以便我們及時(shí)處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@m.69gh.com
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國(guó)電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請(qǐng)?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行，以便我們及時(shí)處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@m.69gh.com
猜你喜歡
-
研究人員開發(fā)新型鋁硫電池 能量密度有望達(dá)到660Wh/l
2021-06-04 22:07 -
研究人員開發(fā)無負(fù)極鈉離子電池 外形更小/成本更低
2021-05-21 08:51 -
研究人員開發(fā)新型電解質(zhì) 提升鋰空氣電池循環(huán)穩(wěn)定性
2021-05-14 08:50 -
研究人員采用磁性納米粒子從水源中提取有價(jià)值元素 可用于電動(dòng)汽車電池
2021-05-13 21:48 -
研究人員研發(fā)出無金屬的水基電池 可有效降低電池易燃性
2021-04-26 09:05 -
研究人員利用高能X射線繪制性能變化圖 以確定鋰金屬電池失效原因
2021-04-25 09:09 -
研究人員開發(fā)出全新機(jī)器學(xué)習(xí)算法 可準(zhǔn)確估算電池健康狀況
2021-04-13 09:06 -
IITH研究人員開發(fā)出5V雙碳電池 可替代傳統(tǒng)鋰離子電池
2021-04-08 09:01 -
中美研究人員探討鈷在電池中起到的作用 以開發(fā)更有效的無鈷正極
2021-03-27 15:38 -
研究人員探討鋰金屬電池老化概況
2021-03-26 09:40
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
專題
相關(guān)新聞
-
研究人員開發(fā)新型鋁硫電池 能量密度有望達(dá)到660Wh/l
2021-06-04 22:07 -
研究人員開發(fā)無負(fù)極鈉離子電池 外形更小/成本更低
2021-05-21 08:51 -
研究人員開發(fā)新型電解質(zhì) 提升鋰空氣電池循環(huán)穩(wěn)定性
2021-05-14 08:50 -
研究人員采用磁性納米粒子從水源中提取有價(jià)值元素 可用于電動(dòng)汽車電池
2021-05-13 21:48 -
研究人員研發(fā)出無金屬的水基電池 可有效降低電池易燃性
2021-04-26 09:05 -
研究人員利用高能X射線繪制性能變化圖 以確定鋰金屬電池失效原因
2021-04-25 09:09 -
研究人員開發(fā)出全新機(jī)器學(xué)習(xí)算法 可準(zhǔn)確估算電池健康狀況
2021-04-13 09:06 -
IITH研究人員開發(fā)出5V雙碳電池 可替代傳統(tǒng)鋰離子電池
2021-04-08 09:01
本月熱點(diǎn)
-
2020年鋰電池行業(yè)研究報(bào)告
2021-05-11 11:24 -
突發(fā)｜深圳一鋰電企業(yè)停止經(jīng)營(yíng)、解散員工！
2021-05-11 10:02 -
4月我國(guó)動(dòng)力電池裝車量同比上升134.0%
2021-05-13 08:26 -
如何看待Pack內(nèi)鐵鋰和三元混用
2021-06-01 09:25 -
可充電中性鋅空氣電池：進(jìn)展，挑戰(zhàn)和未來
2021-05-19 10:59 -
揭開贛鋒鋰業(yè)的家底
2021-06-03 09:46 -
“電池荒”來襲，生產(chǎn)純電動(dòng)汽車的車企要被卡脖子了？
2021-06-01 21:22
©2017 版權(quán)所有 電池聯(lián)盟 華杰永泰科技（北京）有限公司 承辦 Power by DedeCms
價(jià)值成就行業(yè)品牌！竭誠(chéng)為您提供最新最熱的資訊
京ICP備09081210號(hào)
價(jià)值成就行業(yè)品牌！竭誠(chéng)為您提供最新最熱的資訊
京ICP備09081210號(hào)
企業(yè)微信號(hào)
微信公眾號(hào)