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韓國科學技術院開發(fā)新型鈉離子電池 比鋰離子電池的成本低40%
時間:2021-06-24 11:23來源:蓋世汽車 作者:Elisha
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(圖片來源：phys.org)
現(xiàn)在，很多汽車公司準備從內燃機汽車轉向生產(chǎn)電動汽車。然而，對消費者來說，電動汽車的價格有些偏高。考慮到電池約占生產(chǎn)成本的30%，要提高電動汽車競爭力，必須降低電池成本。
據(jù)外媒報道，韓國科學技術院（KIST）宣布，由該院儲能研究中心Sang-Ok Kim博士領導的團隊已經(jīng)開發(fā)出一種新型、高性能、經(jīng)濟的負極材料，可用于鈉離子蓄電池，使其比鋰離子電池更具成本效益。這種新型材料的儲能能力，是商用鋰離子電池中石墨負極的1.5倍。而且，在快速充放電速率達到10A/g的情況下，即使經(jīng)過200次循環(huán)，其性能也不會下降。
鈉在地殼中的儲量是鋰的500多倍。與鋰離子電池相比，鈉離子電池的成本要低40%，被視為下一代蓄電池。然而，與鋰離子相比，鈉離子更大，不能穩(wěn)定地儲存在電池的石墨或硅負極中。因此，很有必要開發(fā)一種新型的高容量負極材料。
研究人員使用二硫化鉬（MoS2），這種金屬硫化物可以作為大容量負極材料的候選材料。MoS2可以儲存大量電能，但由于其電阻高和結構不穩(wěn)定，無法在電池運行過程中使用。 Sang-Ok Kim博士的團隊克服了這個問題，用硅油制造了一層陶瓷納米涂層，這是一種低成本、環(huán)保的材料。通過簡單的過程將MoS2前體與硅油混合在一起，并對混合物進行熱處理，可獲得低電阻、穩(wěn)定性高的異質結構。
電化學性能測試表明，該材料的儲電量至少是未鍍膜MoS2材料的兩倍（約600mAh/g），而且經(jīng)過200次快速充放電循環(huán)，仍能保持這樣的容量水平。這樣優(yōu)異的性能源自具有高儲電容量的陶瓷納米涂層。該涂層賦予MoS2表面高的導電性和硬度，使材料的電阻較低，并提高結構穩(wěn)定性。
Sang-Ok Kim博士表示：“通過納米涂層表面穩(wěn)定技術，可以成功解決MoS2的高電阻和結構不穩(wěn)定問題。因此，我們可以開發(fā)出一種能夠穩(wěn)定儲存大量電能的鈉離子電池。我們的方法采用具有成本效益的環(huán)保材料，如果能進行調整，用于大規(guī)模制造負極材料，可以降低生產(chǎn)成本，促進鈉離子電池的商業(yè)化，將其用于大容量蓄電設備。”
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