更持久的钠离子电池更接近成为现实

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更持久的钠离子电池更接近成为现实

时间:2022-07-27 08:20来源:绿色合规专家作者:综合报道

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美国太平洋西北国家实验室(Pacific Northwest National Laboratory)的研究人员在实验室测试中开发出了寿命大大延长的钠离子电池，从而克服了该技术大规模应用的主要障碍之一。

在《自然能源》(Nature Energy)杂志上发表的一篇论文中，科学家们解释说，电池液体核心成分的转变可以防止迄今为止一直困扰钠基电池的性能问题。

他们说，他们的期望是，有一天，这种电池可以为电动汽车提供动力，并储存来自太阳的能量。

该研究的第一作者张继光(Jason Zhang)在一份媒体声明中表示:“在这里，我们原则上表明，钠离子电池有潜力成为一种持久的、环保的电池技术。”

张解释说，在电池中，电解质是保持能量流动的循环“血液”。电解质是通过将盐溶解在溶剂中形成的，导致带电离子在正极和负极之间流动。随着时间的推移，保持能量流动的电化学反应变得缓慢，电池不再能够充电。在目前的钠离子电池技术中，这个过程比类似的锂离子电池要快得多。

因此，PNNL团队通过更换液体溶液和流经其中的盐类型来解决这个问题，从而创造出一种全新的电解质配方。在实验室测试中，新设计被证明是耐用的，在4.2 V的电压下循环300次后，电池容量保持在90%，这比之前报道的大多数钠离子电池都要高。

该配方还显示出对阳极保护膜有稳定作用，而保护膜通常会随着时间的推移而溶解。

张和他的同事们表示，这种新型电解质还会在阴极上产生一层超薄保护层，为整个装置提供额外的稳定性。

消防

新的钠离子技术使用自然灭火溶液，也不受温度变化的影响，可以在高电压下工作。这一特性的关键之一是在阳极上形成的超薄保护层。这一超薄层一旦形成就保持稳定，提供了研究文章中报道的长循环寿命。

“我们还测量了阴极气体蒸汽的产生，”研究合著者冯乐解释说。“我们发现天然气产量非常低。这为开发可在高温下工作的钠离子电池稳定电解质提供了新的见解。”

Le指出，目前，钠离子技术在能量密度方面仍落后于锂。但它具有不受温度变化影响、稳定性好、循环寿命长等优点，对某些轻型电动汽车乃至未来电网储能的应用都有价值。

为了实现这样的应用，研究团队继续完善他们的设计。

勒指出，他和他的合著者还在试验其他设计，以努力减少——并最终消除使用钴的必要性。

(责任编辑：子蕊)

文章标签：钠离子电池

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