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鈉離子電池或有望在將來(lái)代替鋰離子電池

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2023年06月08日  

鋰離子電池在市場(chǎng)上的主導(dǎo)地位盡管仍能繼續(xù)很久,但這并不影響其他類型的電池“各顯神通”。


加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的科學(xué)家們正在研究鈉離子電池,他們發(fā)現(xiàn)氫的意外存在是鈉離子電池技術(shù)在降解和性能等方面存在缺陷的原由。依據(jù)鈉離子技術(shù)的計(jì)算,假如將氫排除在整個(gè)材料加工過(guò)程之外,會(huì)大幅提高鈉離子電池的性能,讓其達(dá)到與鋰離子電池競(jìng)爭(zhēng)的水平。


鋰離子電池的加工一直呈指數(shù)上升,電池所需材料的采購(gòu)以及鋰本身尤其是在動(dòng)力鋰電池方面的潛在問(wèn)題變得更加突出。回收和梯次利用是節(jié)約電池成本的辦法之一,但為了獲得更豐富、更節(jié)省成本的電池,研究人員一直苦心孤詣地探索新型電池,尋求新的機(jī)會(huì)。


用鈉代替鋰是電池界眾多人員的研究方向。目前要將這種技術(shù)完全商業(yè)化還有待商榷,因?yàn)殇囯x子電池的缺陷包括降解問(wèn)題和性能損失,而鈉離子電池的“硬傷”是其降解和性能損失的速度比鋰離子電池更快。因此,盡管鈉離子電池有著低成本、安全性高、環(huán)境友好等特點(diǎn),但難題是要怎么樣改用一種已知的降解速度更快的化學(xué)物質(zhì)。


該校一篇發(fā)表在《材料化學(xué)》雜志上的新論文聲明,科學(xué)家們計(jì)算出,一種常見(jiàn)的陰極材料——氧化錳鈉中的大部分降解是由其中氫的存在引起的。他們還認(rèn)為類似的機(jī)制可能對(duì)鋰離子電池的性能萌生不良影響,但這一點(diǎn)要更多的研究來(lái)證明。


氫作為宇宙中已知的最豐富的元素,在電池制造的許多階段中都能進(jìn)入材料,氫對(duì)各種可再生材料的影響是一個(gè)緊要的研究范疇。UCSb的計(jì)算聲明,氧化錳層中氫的存在降低了錳原子斷裂和溶解所需的能量。


"因?yàn)闅湓雍苄∏一钚源螅云湓诓牧现惺且环N常見(jiàn)的污染物。圣塔芭芭拉分校的計(jì)算材料科學(xué)家ChrisVandeWalle解釋道,"今朝我們已經(jīng)留意到氫的有害影響,那么可以在電池的制造和封裝過(guò)程中采取措施,以抑制其與氫的結(jié)合,從而提高電池性能"。


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