更持久的鈉離子電池更接近成為現實
時間:2022-07-27 08:20來源:綠色合規專家 作者:綜合報道
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美國太平洋西北國家實驗室(Pacific Northwest National Laboratory)的研究人員在實驗室測試中開發出了壽命大大延長的鈉離子電池，從而克服了該技術大規模應用的主要障礙之一。
在《自然能源》(Nature Energy)雜志上發表的一篇論文中，科學家們解釋說，電池液體核心成分的轉變可以防止迄今為止一直困擾鈉基電池的性能問題。
他們說，他們的期望是，有一天，這種電池可以為電動汽車提供動力，并儲存來自太陽的能量。
該研究的第一作者張繼光(Jason Zhang)在一份媒體聲明中表示:“在這里，我們原則上表明，鈉離子電池有潛力成為一種持久的、環保的電池技術。”
張解釋說，在電池中，電解質是保持能量流動的循環“血液”。電解質是通過將鹽溶解在溶劑中形成的，導致帶電離子在正極和負極之間流動。隨著時間的推移，保持能量流動的電化學反應變得緩慢，電池不再能夠充電。在目前的鈉離子電池技術中，這個過程比類似的鋰離子電池要快得多。
因此，PNNL團隊通過更換液體溶液和流經其中的鹽類型來解決這個問題，從而創造出一種全新的電解質配方。在實驗室測試中，新設計被證明是耐用的，在4.2 V的電壓下循環300次后，電池容量保持在90%，這比之前報道的大多數鈉離子電池都要高。
該配方還顯示出對陽極保護膜有穩定作用，而保護膜通常會隨著時間的推移而溶解。
張和他的同事們表示，這種新型電解質還會在陰極上產生一層超薄保護層，為整個裝置提供額外的穩定性。
消防
新的鈉離子技術使用自然滅火溶液，也不受溫度變化的影響，可以在高電壓下工作。這一特性的關鍵之一是在陽極上形成的超薄保護層。這一超薄層一旦形成就保持穩定，提供了研究文章中報道的長循環壽命。
“我們還測量了陰極氣體蒸汽的產生，”研究合著者馮樂解釋說。“我們發現天然氣產量非常低。這為開發可在高溫下工作的鈉離子電池穩定電解質提供了新的見解。”
Le指出，目前，鈉離子技術在能量密度方面仍落后于鋰。但它具有不受溫度變化影響、穩定性好、循環壽命長等優點，對某些輕型電動汽車乃至未來電網儲能的應用都有價值。
為了實現這樣的應用，研究團隊繼續完善他們的設計。
勒指出，他和他的合著者還在試驗其他設計，以努力減少——并最終消除使用鈷的必要性。
(責任編輯：子蕊)
文章標簽：
鈉離子電池
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