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储能科学与技术

科学家研究发现 钠离子电池中添加猛可提升电池容量

2020-2-13 11:41| 发布者: admin| 查看: 104| 评论: 0

摘要: 南丹麦大学(USD)研究钠离子电池的科学家们发现,一种包含铁、锰和磷的新型电极材料可以提高电池的功率和容量。 继锂离子电池之后,钠离子电池也是科学家们的热门课题,因为其有提供与锂离子电池相似性能的潜 ...

南丹麦大学(USD)研究钠离子电池的科学家们发现,一种包含铁、锰和磷的新型电极材料可以提高电池的功率和容量。

继锂离子电池之后,钠离子电池也是科学家们的热门课题,因为其有提供与锂离子电池相似性能的潜能,且不需要依赖稀有材料,也不会有起火的危险。

目前,钠离子电池已经出现了有限的商业应用,但在能量密度和长期稳定性方面仍然难以与锂离子电池以及其他储能技术相匹敌。南丹麦大学(USD)的一组研究人员针对钠离子电池的新发现表明电池的容量可以得到进一步增加。

研究小组研究了以橄榄石型磷铁钠(NaFePO4)为阴极的电池,并测试了从锂离子技术中获得的思路。他们发现,在锂离子电池(LiFePO4)中,用锰代替其中的部分铁可以解决电池性能和稳定性等诸多问题。于是,研究小组进一步调查锰是否会在钠离子电池的化学反应中扮演类似的角色,而研究的结果是肯定的。

研究人员表示:“令人惊讶的是,这种效应会保留在钠离子电池中,因为电极与钠离子之间的相互作用与锂离子非常不同。”

该小组的研究结果发表在《应用能源材料》杂志上,结果表明,根据不同的配置,将阴极中10-20%的铁换成锰可以起到稳定溶液的作用,甚至可以实现整个充电过程中完全连续的固溶体转化,使电池容量增加15%以上。

研究人员指出,要使钠电池体积足够小到与商业锂离子技术媲美仍然是有着挑战性,因此,我们可能还需要一段时间才能看到它们为移动电话或电动汽车提供动力,但这项技术已经可以应用于固定储能。


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