什么是鈉離子電池?為什么有可能更換鋰電池?
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-03-23 15:30
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什么是鈉離子電池?為什么有可能更換鋰電池?
什么是鈉離子電池
鋰離子電池越來越接近人們的生活，但是地球上的鋰資源非常有限，開采成本高。開發(fā)一種電池的替代品已經(jīng)成為世界各地科學(xué)家努力的重要組成部分。夏回族南京科技大學(xué)教授,與中外團(tuán)隊(duì)合作,開創(chuàng)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和調(diào)控方法,并取得了重要的進(jìn)展研究錳陽極材料為基礎(chǔ),使低成本的鈉離子電池取代鋰離子電池,結(jié)果公布在最新一期的《自然通訊。
鈉離子電池
它富含鈉，開采鈉的成本僅為鋰的1%。錳酸鈉負(fù)極材料的層狀結(jié)構(gòu)具有理論容量大、價(jià)格低廉、來源廣泛等優(yōu)點(diǎn)，成為鈉離子電池負(fù)極材料的研究熱點(diǎn)。
但由于間隔層的正極材料錳酸鹽的鈉是狹窄的,在充放電的過程中,當(dāng)鈉離子層之間移動(dòng)更大的半徑,可以“擠壞”正極材料的結(jié)構(gòu),成為關(guān)鍵困難限制鈉離子電池的研究和開發(fā)。除層間距外，影響鈉離子電池功能的另一個(gè)重要因素是層狀結(jié)構(gòu)中的鈉離子含量。許多研究人員用各種方法制備了不同層狀結(jié)構(gòu)的錳酸鈉，但其功能指標(biāo)難以滿足實(shí)際應(yīng)用要求。
2. 為什么鈉離子電池有望取代鋰電池
夏輝教授的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制方法，并與中國(guó)科學(xué)院物理研究所的研究員和加州大學(xué)圣地亞哥分校的孟ying教授合作。在水、鈉、錳礦層狀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，成功制備了層間距大、鈉含量高的層狀納米負(fù)極材料。
該陰極材料的電極比容量為211.9毫安每克，相比之下，鋰電池目前在流通中大約每克140毫安。在充放電過程中，正極材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，無相變，體積變化僅為2%。經(jīng)過1000次充放電后，電池行業(yè)的比容量持續(xù)率高達(dá)94.6%，而電池行業(yè)的比容量持續(xù)率約為80%。
