如何提高鈉離子電池的性能？鈉離子電池會取代鋰離子電池嗎？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-07-14 14:24
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科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了鈉離子電池（sib）所需要的成分，這有助于提高sib的性能，如充電速度。盡管鋰離子電池目前很受歡迎，但由于鋰不僅昂貴而且有限，人們預(yù)計(jì)鋰離子電池將很快找到新能源。研究結(jié)果表明，SiB有可能成為鋰離子電池的替代品。
在無機(jī)晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫中對約4300種化合物進(jìn)行了鈉遷移能的高通量計(jì)算，該化合物確實(shí)表現(xiàn)出優(yōu)異的高速率性能和循環(huán)耐久性；詳細(xì)地說，該化合物表現(xiàn)出穩(wěn)定的10C循環(huán)，其完全充電的速率僅為6分鐘。/在室溫下進(jìn)行50次充放電循環(huán)后，放電和約94%的容量保持率。這些結(jié)果與鈉離子電池的典型陰極材料相當(dāng)或優(yōu)于后者。
由于多種原因，鈉離子電池是鋰離子電池的一種有吸引力的替代品。鈉不是一種有限的資源——它在地殼和海水中都很豐富。此外，在適當(dāng)?shù)木w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)下，鈉基組分有可能產(chǎn)生更快的充電時(shí)間。然而，鈉不能簡單地與鋰交換，鋰用于目前的電池材料，因?yàn)樗且粋€(gè)較大的離子尺寸和略有不同的化學(xué)。因此，研究人員需要在大量的候選材料中，通過試錯法尋找最佳的鈉離子電池材料。
Nitech的科學(xué)家們已經(jīng)找到了解決這個(gè)問題的合理而有效的方法。從晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫中提取約4300種化合物，并對其進(jìn)行高通量計(jì)算后，其中一種化合物獲得了良好的結(jié)果，因此是鈉離子電池組分的一個(gè)很有前景的候選化合物。研究人員發(fā)現(xiàn)，Na2V3O7具有良好的電化學(xué)性能以及晶體和電子結(jié)構(gòu)。該化合物具有快速充電性能，能在6分鐘內(nèi)穩(wěn)定充電，研究人員還證明了該化合物具有較長的電池壽命和較短的充電時(shí)間。
“我們的目標(biāo)是解決大型電池在電動汽車等嚴(yán)重依賴長時(shí)間充電的應(yīng)用中面臨的最大障礙。我們通過一項(xiàng)搜索來解決這個(gè)問題，該搜索將產(chǎn)生足夠高效的材料，以提高電池的速率性能。”
